Исследование: факторы, влияющие на содержание КБД в растениях каннабиса

Перед вами работа российских ученых о технической конопле.

Производство промышленной конопли и продуктов её переработки (текстиля, семян и масла для функционального питания, фармацевтических препаратов) — интенсивно развивающиеся отрасли мирового сельскохозяйственного производства.

В Российской Федерации в Государственном реестре селекционных достижений, допущенных к использованию, зарегистрированы 27 сортов и гибридов конопли универсального направления продуктивности, однако нет сортов для получения каннабидиола (КБД) — фитоканнабиноида, который не обладает наркотической активностью, не относится к наркотическим средствам, не внесен в список наркотических средств Единой Конвенции ООН о наркотиках, но востребован для производства медицинских препаратов.

В своем исследовании российские ученые впервые выделили формы конопли с признаками контрастно высокого содержания КБД (более 9%) и следовых количеств Δ9-тетрагидроканнабинола (ТГК) — основного психотропного каннабиноида. Целью работы была оценка эффектов увлажнения, освещения, половой принадлежности и этапа онтогенеза на концентрацию каннабидиола и Δ9-тетрагидроканнабинола у генотипически разнообразных образцов конопли для формирования оптимальной морфофизиологической и агрохозяйственной модели сорта, специализированного для получения КБД в условиях открытого грунта. Материалом служили генотипически оригинальные, пространственно разделенные популяции растений конопли.

Для исследования выбрали 128 популяций, из которых у 52 изучали эффект фактора затенения, у 58 — фактора избытка увлажнения. В первом случае в каждой из 52 популяций, произрастающих под пологом леса, собирали не менее 10 растений с незатененных участков и объединяли в единую пробу для популяции. Так же формировали объединенную пробу из растений, вегетировавших под кронами деревьев. В 58 популяциях, в каждой из которых часть растений обитали у кромки воды естественного водоема (река), а остальные — на возвышенности (вне досягаемости избыточной воды), аналогичным образом формировали объединённые пробы. Все растения собирали рендомизированно и репрезентативно в период от начала бутонизации и цветения до начала созревания семян, чтобы нивелировать климатическую и временнýю вариансы в соответствии с принципом «при прочих равных условиях».

Результаты

Изученные образцы конопли достоверно различались по содержанию каннабиноидов. От начала стадии бутонизации образцов до начала созревания семян содержание КБД в растениях увеличивалось более чем в два раза, причем генеративные части растений содержали в два раза больше КБД, чем вегетативные. По количеству ТГК различия между частями растений были менее контрастными.

Разнообразие половых типов у конопли (обычно до семи типов в популяции) мы условно сократили до двух групп — женская матёрка (однополая матёрка, однодомная матёрка, маскулинизированная матёрка) и мужская посконь (обычная однополая посконь, однодомная посконь, феминизированная посконь).

Влияние половой принадлежности на количество КБД и ТГК оказалось статистически недостоверным. У обеих групп содержание КБД было приблизительно равным. С учётом воздействия внешних факторов можно отметить, что к началу бутонизации у растений конопли разных половых типов количество КБД в генеративных частях было в два раза больше, чем ТГК. Однако максимум КБД накапливается в генеративных частях к началу созревания семян.

Исследователи продемонстрировали, что максимальное количество КБД накапливается с наступлением полного цветения растений, тогда когда содержание ТГК в этот период ещё мало. Количество ТГК может возрастать позже, с приближением фазы созревания семян.

В период цветения женских растений само соцветие продолжает расти и увеличиваться в размерах, в его нижних частях начинается созревание семян, в срединных — отмечается бутонизация. В указанные периоды роста количество листьев на растении уже практически сформировано. С началом бутонизации в соцветиях образуется значительное количество смолистых веществ, функция которых — улавливать мигрирующую в воздухе пыльцу, необходимую для завязывания семян. В это время содержание каннабидиола в соцветии достигает максимума, а с начала созревания семян его количество снижается. Исходя из перечисленных фактов, ученые сделали вывод о необходимости селекционного увеличения размеров длительно цветущего соцветия как матёрки, так и поздно зацветающей поскони у специализированного сорта. Цветение и максимальное пыление поскони должно быть поздним, поскольку дефицит пыльцы способствует накоплению КБД у женских растений.

Из результатов исследования динамики накопления КБД и ТГК растениями конопли различных половых типов следует, что для создания специализированного КБД-сорта нужно отбирать формы, у которых растения поскони поздно зацветают и не отмирают до уборки, оставаясь равным с растениями матёрки источником КБД. При этом растения типа матёрки тоже должны иметь длительный период, включающий начало бутонизации — полное цветение, но характеризоваться более поздним началом созревания семян. Растения специализированных сортов следует убирать сразу после наступления полного цветения у половых типов, но до начала созревания семян, поскольку в период полного цветения КБД в соцветиях уже достаточно много, а ТГК значимо мало. К тому же количество ТГК может возрастать по мере приближения фазы формирования семян. Фаза созревания семян у КБД-сортов должна наступать максимально поздно и по срокам приближаться к уборке урожая.

Растения специализированного сорта для получения КБД должны иметь максимальные массу и размер соцветий и максимально уменьшенную в объёме вегетативную часть, т.е. длительно цветущие соцветия большого размера с минимальной облиственностью, поскольку содержание КБД в листьях значимо меньше.

Таким образом, с начала бутонизации конопли растения разных половых типов накапливают в генеративных частях в два раза больше каннабидиола (КБД), чем Δ9-тетрагидроканнабинола (ТГК). Максимальное количество КБД обнаруживается к началу созревания. Обе условные группы растений (матёрки и поскони) содержат приблизительно равные количества КБД. Фактор избытка или дефицита естественного увлажнения в период от бутонизации до начала созревания семян значимо не влияет на накопление ТГК и КБД. Затенение растений приводит к снижению содержания КБД. Особенности морфологии растений КБД-сорта конопли — большая масса и размер соцветия при максимально уменьшенной в объеме вегетативной части

Источник: cyberleninka.ru

Статья подготовлена при поддержке магазина освещения Фитолампы Sun² by

Еще почитать:

• 5 распространенных мифов и споров о сортах с высоким содержанием КБД
• Почему КБД не работает для всех и каждого
• КБД и хронический стресс
• Медицинские сорта vs немедицинские сорта