王慶峰 張雪 李慶鵬

摘 要：為找到適宜于吉林省種植的籽用型工業(yè)大麻品種，以22份工業(yè)大麻種質(zhì)資源為試材，進(jìn)行初步評(píng)價(jià)與鑒定。本研究采用田間觀察與數(shù)據(jù)相關(guān)性分析等方法，研究了供試材料的農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量性狀。結(jié)果表明：小區(qū)籽粒產(chǎn)量與株高、莖粗、分支數(shù)、分支習(xí)性存在正相關(guān)關(guān)系，隨著株高、莖粗、分枝數(shù)、分支習(xí)性的增加，小區(qū)籽粒產(chǎn)量越高;小區(qū)籽粒產(chǎn)量與葉長(zhǎng)、葉寬存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。得出結(jié)論，JM0002、JM0008、JM0015、JM0019因其種子成熟期早、收獲早、籽粒產(chǎn)量較高作為籽用型工業(yè)大麻品種適宜在吉林省種植。

關(guān)鍵詞：工業(yè)大麻;種質(zhì)資源;評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)：S563.3 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200530009

工業(yè)大麻（Cannabis sativa L.）是大麻科（Cannabinaceae）大麻屬（Cannabis）的一年生植物，又名漢麻、火麻[1]，工業(yè)大麻是指四氫大麻酚（THC）含量低于0.3%的大麻品種。大麻籽油由于含有均衡的ω-3和ω-6不飽和脂肪酸多在食品、化妝品和藥品中應(yīng)用[2-4]。大麻纖維和稈芯是建筑材料、特供軍需品、嬰兒內(nèi)衣、紡織品等方面的優(yōu)良原材料，大麻纖維具有防輻射、抗菌、彈性好等優(yōu)點(diǎn)，市場(chǎng)前景廣闊、經(jīng)濟(jì)效益巨大[5-7]。

大麻的種植起源于中亞，大約在公元前2000—1000年前后進(jìn)入東亞、南亞和歐洲，進(jìn)而貫穿非洲和美洲大陸。各國的文化差異和生產(chǎn)技術(shù)水平?jīng)Q定了其對(duì)大麻的不同種植方法和使用目的。歐洲、北亞和東亞地區(qū)主要利用大麻的纖維和可食用的種子;非洲、中東、南亞和東南亞地區(qū)則主要是將其作為一種影響精神的藥物，其次是利用纖維和可食用的種子;歐洲和東亞最先應(yīng)用纖維，南亞最先應(yīng)用藥物，并在公元100年左右傳播到東南亞、南非和東非。中國是工業(yè)大麻的重要起源中心之一，工業(yè)大麻也是中國最早種植作物之一[8]。隨著工業(yè)大麻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)多家科研機(jī)構(gòu)針對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求培育出許多工業(yè)大麻品種。如，云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的云麻系列品種;黑龍江省科學(xué)院培育出漢麻系列品種;黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的慶大麻和龍大麻系列品種;山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院的汾麻系列品種;中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所培育的中大麻系列品種等[9]。我國麻類遺傳資源主要有種質(zhì)庫和資源圃2種保存形式，且主要整理編入《中國主要麻類作物品種資源目錄》中[10]。工業(yè)大麻新品種培育向著低THC、抗性強(qiáng)、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的方向發(fā)展，資源基礎(chǔ)的數(shù)量和純度就顯得尤為重要，種質(zhì)資源的保存方法和評(píng)價(jià)方法可以很好地幫助科研工作者找到適宜于當(dāng)?shù)胤N植的工業(yè)大麻品種（系）。本試驗(yàn)通過廣泛收集工業(yè)大麻品種，并對(duì)收集的到工業(yè)大麻種質(zhì)資源進(jìn)行保存和表現(xiàn)型的分析及相關(guān)性的分析，旨在為工業(yè)大麻低THC、籽粒產(chǎn)量高、抗性好的新品種選育提供有利條件。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)在吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院范家屯鎮(zhèn)試驗(yàn)基地進(jìn)行，位于N43°43′21″，E125°5′28″。

1.2 試驗(yàn)材料

供試材料為吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院經(jīng)濟(jì)植物研究所在2013—2017年搜集的22份工業(yè)大麻品種，包含國內(nèi)外工業(yè)大麻品種，由于其中存在沒有名字的品種，所以把各品種進(jìn)行重新編碼在自然開花結(jié)果條件下對(duì)農(nóng)藝性狀進(jìn)行鑒定。所有品種都是大麻科大麻屬。

1.3 試驗(yàn)方法

前茬為大豆，直播，株距80cm，試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)寬2.6m（4壟，壟寬65cm），長(zhǎng)2m，3次重復(fù)，小區(qū)面積為5.2m2。施基肥（復(fù)合肥），正常田間管理，苗期及時(shí)除草，防止病蟲害（主要為立枯病和跳鉀）的發(fā)生。

試驗(yàn)測(cè)定項(xiàng)目：參考粟建光[11]等編寫的《大麻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)》。

播種期：播種日期。

出苗期：50%幼苗子葉展平的日期。

收獲期：田間收獲工業(yè)大麻的日期。

工藝成熟期：50%～75%雄株已過花期，花粉大量散落，雌株開始結(jié)實(shí)，莖上部葉片黃綠色，下部1/3葉片凋落的日期。

種子成熟期：50%～75%雌株大部分葉片凋落卷縮，花序中部的苞片呈褐色枯干的日期。

葉色、葉長(zhǎng)、葉寬、分支習(xí)性、株高、莖粗、小區(qū)籽粒產(chǎn)量均采用觀察、卷尺和稱稱重。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)整理。利用SPSS Statistics 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)工業(yè)大麻品種進(jìn)行相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 工業(yè)大麻農(nóng)藝性狀的初步評(píng)價(jià)

由表2可知，22份種質(zhì)資源中JM0008分支習(xí)性最弱，JM0002、JM0004、JM0006、JM0011、JM0012、JM0015、JM0018、JM0019、JM0021、JM0022分支習(xí)性強(qiáng);JM0002和JM0005在10月1日收獲，其它品種都在10月10日收獲;工藝成熟期在8月上旬的為JM0001、JM0003、JM0004、JM0006、JM0008、JM0011、JM0013、JM0020～JM0022，其它品種工藝成熟期在8月中旬;種子成熟期在9月上旬或更早的為JM0003和JM0012，種子成熟期在9月中旬的為JM0002、JM0004、JM0005、JM0007、JM0010、JM0011、JM0013～JM0016、JM0018～JM0022，其它品種的種子成熟期在9月下旬。小區(qū)籽粒產(chǎn)量范圍為0.57～2.38kg，小區(qū)籽粒產(chǎn)量最少的為JM0010，小區(qū)籽粒產(chǎn)量最多的為JM0008。

2.2 工業(yè)大麻產(chǎn)量性狀的相關(guān)性分析

通過6個(gè)農(nóng)藝性狀分別與小區(qū)籽粒產(chǎn)量的相關(guān)性進(jìn)行分析，得到圖表如下所示。由圖1表明，分支習(xí)性與小區(qū)籽粒產(chǎn)量存在正相關(guān)關(guān)系，分生側(cè)枝的能力越強(qiáng)，小區(qū)籽粒產(chǎn)量越高。如圖2所示，分枝數(shù)與小區(qū)籽粒產(chǎn)量存在正相關(guān)，分枝數(shù)越多，小區(qū)籽粒產(chǎn)量越高。

由圖3可知，葉長(zhǎng)與小區(qū)籽粒產(chǎn)量存負(fù)相關(guān)關(guān)系，葉長(zhǎng)越長(zhǎng)小區(qū)籽粒產(chǎn)量越低。圖4所示，葉寬與小區(qū)籽粒產(chǎn)量存在負(fù)相關(guān)關(guān)系，小區(qū)籽粒產(chǎn)量隨著葉寬的增加而減少。

如圖5所示，株高與小區(qū)籽粒產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系，工業(yè)大麻的株高越高，小區(qū)籽粒產(chǎn)量越高。由圖6可知，莖粗與小區(qū)籽粒產(chǎn)量存在正相關(guān)關(guān)系，工業(yè)大麻植株越粗，小區(qū)籽粒產(chǎn)量越高。

試驗(yàn)對(duì)7個(gè)農(nóng)藝性狀之間的相關(guān)性進(jìn)行分析，相關(guān)系數(shù)如表3所示。結(jié)果表明：小區(qū)籽粒產(chǎn)量與6個(gè)農(nóng)藝性狀相關(guān)系數(shù)排序?yàn)橹旮?分支習(xí)性>莖粗>分枝數(shù)>葉長(zhǎng)>葉寬。小區(qū)籽粒產(chǎn)量與分支習(xí)性、分枝數(shù)、株高、莖粗有正相關(guān)關(guān)系，與葉長(zhǎng)、葉寬有負(fù)相關(guān)關(guān)系。葉寬與葉長(zhǎng)、株高、莖粗有顯著正相關(guān)關(guān)系，葉長(zhǎng)與葉寬、株高、莖粗有顯著正相關(guān)關(guān)系。分支習(xí)性與葉長(zhǎng)、葉寬、株高、莖粗存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。分枝數(shù)與莖粗存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

通過田間觀察和農(nóng)藝性狀分析，小區(qū)籽粒產(chǎn)量的排序?yàn)镴M0008>JM0002>JM0015>JM0019>JM0018>JM0021>JM0013>JM0022>JM0020>JM0001>JM0011>JM0003>JM0006>JM0014>JM0012>JM0004>JM0016>JM0009>JM0005>JM0017>JM0007>JM0010。JM0002、JM0008、JM0015、JM0019因其種子成熟期早、收獲早、籽粒產(chǎn)量較高作為籽用型工業(yè)大麻品種適宜在吉林省種植。

小區(qū)籽粒產(chǎn)量分別與株高、莖粗等6個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)性分析比較，分支習(xí)性、分枝數(shù)、株高、莖粗與小區(qū)籽粒產(chǎn)量呈正相關(guān)關(guān)系，葉長(zhǎng)、葉寬與小區(qū)籽粒產(chǎn)量存在負(fù)相關(guān)關(guān)系。分支習(xí)性、分枝數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬、株高、莖粗、小區(qū)產(chǎn)量?jī)蓛上嗷ミM(jìn)行相關(guān)性分析，小區(qū)籽粒產(chǎn)量與6個(gè)農(nóng)藝性狀相關(guān)系數(shù)排序?yàn)橹旮?分支習(xí)性>莖粗>分枝數(shù)>葉長(zhǎng)>葉寬。結(jié)果表明，小區(qū)籽粒產(chǎn)量與株高、莖粗、分支數(shù)、分支習(xí)性存在正相關(guān)關(guān)系，隨著株高、莖粗、分枝數(shù)、分支習(xí)性的增加，小區(qū)籽粒產(chǎn)量越高。

3.2 討論

工業(yè)大麻因其在醫(yī)藥、食品、保健品、紡織等領(lǐng)域的廣泛用途而被世界關(guān)注[12]，工業(yè)大麻種質(zhì)資源的收集、保存和評(píng)價(jià)自然而然成為新品種選育或培育的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。國際上研究工業(yè)大麻比較早的國家已經(jīng)擁有甚至培育出較多工業(yè)大麻品種，如以色列、荷蘭、俄羅斯、烏克蘭等，近幾年越來越多的國家加入到種質(zhì)資源收集、保存和新品種培育的隊(duì)伍里，這使工業(yè)大麻的種質(zhì)資源更加的豐富，也使工業(yè)大麻種子市場(chǎng)更加混亂。同名異物、同物異名的現(xiàn)象在國內(nèi)已有顯現(xiàn)。工業(yè)大麻因其品種在培育過程中極易接受外來花粉，所以品種內(nèi)易混雜、純度低，嚴(yán)重影響工業(yè)大麻種子質(zhì)量和新品種培育[13]。湯志成[14]對(duì)12份野生大麻種質(zhì)和4個(gè)栽培品種進(jìn)行遺傳多態(tài)性的研究，通過分析其表現(xiàn)型和RAPD標(biāo)記位點(diǎn)的多態(tài)性，結(jié)果表明，野生大麻表現(xiàn)型變異非常豐富，14條RAPD引物共擴(kuò)增出106條譜帶，其中79條為多態(tài)性譜帶，多態(tài)性比率為74.52%，表明品種間差異較大。房郁妍[15]等人對(duì)13份工業(yè)大麻種質(zhì)資源對(duì)農(nóng)藝形態(tài)性狀進(jìn)行聚類分析、相關(guān)性及主成分分析，結(jié)果表明，供試材料在6.8～15.1的歐氏距離區(qū)間分成3個(gè)類群，相關(guān)性分析表明，莖橫切面與雄花色，株高與莖粗呈顯著正相關(guān);主成分分析表明，葉片外形性狀、大麻株莖性狀、葉數(shù)及單葉小葉數(shù)性狀是影響大麻分類的幾個(gè)主要指標(biāo)。本試驗(yàn)初步對(duì)22份收集到的工業(yè)大麻種質(zhì)的農(nóng)藝性狀表現(xiàn)型進(jìn)行相關(guān)性分析，可為以后的工業(yè)大麻新品種培育提供夯實(shí)物質(zhì)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張建春，張華，張華鵬，等.漢麻綜合利用技術(shù)[M].北京：長(zhǎng)城出版社，2006.

[2]Cinzia Citti， Pasquale Linciano， Sara Panseri， et al.Cannabinoid Profiling of Hemp Seed Oil by Liquid Chromatography Coupled to High-Resolution Mass Spectrometry[J].Plant science，2019（10）：1-17.

[3]陳來成，楊占紅，何秋星，等.工業(yè)大麻法規(guī)現(xiàn)狀及其在化妝品中開發(fā)應(yīng)用概況[J].日用化學(xué)品科學(xué)，2020（1）：20-24.

[4]陶鑫.工業(yè)大麻在美國市場(chǎng)的食品、保健品應(yīng)用法規(guī)淺談[J].食品安全導(dǎo)刊，2019（25）：33-34.

[5]關(guān)鳳芝.大麻遺傳育種與栽培技術(shù)[M].哈爾濱：黑龍江人民出版社，2010.

[6]Faruk O， Bledzki AK， Fink H-P， Sain M. Biocomposites reinforced with natural fibers： 2000-2010[J].Progress in Polymer Science，2012，37（11）：1552-1596.

[7]李曉平，杜官本，吳章康.不同工藝參數(shù)對(duì)UF工業(yè)大麻稈刨花板性能的影響的研究[J].林產(chǎn)工業(yè)，2013（4）：20-23.

[8]張建春，關(guān)華，劉雪強(qiáng)，等.漢麻種植與初加工技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

[9]曹焜，王曉楠，孫宇峰，等.中國工業(yè)大麻品種選育研究進(jìn)展[J].中國麻業(yè)科學(xué)，2019，41（4）：187-192.

[10]粟建光，龔有才，關(guān)鳳芝，等.麻類種質(zhì)資源的收集、保存、更新與利用[J].中國麻業(yè)，2003（1）：5.

[11]粟建光，戴志剛.大麻種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2006.

[12]劉利，蔡長(zhǎng)和，杜福權(quán).大麻及其栽培管理技術(shù)[J].北方園藝，2002（3）：51.

[13]楊明，郭鴻彥，文國松，等.大麻新品種云麻1號(hào)的選育及其栽培技術(shù)[J].中國麻業(yè)，2003，25（1）：1-3.

[14]湯志成.野生大麻種質(zhì)資源遺傳多樣性分析[D].昆明：云南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2013.

[15]房郁妍，張利國，鄭楠，等.大麻種質(zhì)資源農(nóng)藝性狀的聚類分析、相關(guān)性分析及主成分分析[J].黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2018（10）：18-21.

（責(zé)任編輯 李媛媛）