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由Krisy Gashler
  • 食品和农业卓越中心
  • 康奈尔大学的艾瑞泰克
  • 综合植物科学学院
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  • 环境
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随着大麻产业的发展,生产者面临着种植一种科学研究相对较少的作物的挑战,而且如果它产生了太多的精神活性化学物质THC,这种作物可能变得不可用——甚至是非法的。

在一项新的研究中,康奈尔大学的研究人员已经确定了一种大麻植物“变热”的倾向——四氢大麻酚含量过高——是由基因决定的,而不是对生长条件的应激反应,这与普遍的看法相反。

“人们常常把气候变暖归咎于环境问题,”他说拉里聪明他是该研究的资深作者,同时也是综合植物科学学院园艺科的教授。

斯玛特说:“(人们认为)这与农民种植作物的方式有关,与土壤有关,天气太热,他的田地很干旱,生长条件出了问题。”“但我们从这篇论文中得到的证据是,该领域热起来是因为基因,而不是环境条件。”

这项研究中,“大麻性和大麻素趋化型遗传标记的开发与验证发表在1月10日的《全球变化生物-生物能源》上。

斯马特和他的团队在纽约伊萨卡和日内瓦的两个地点进行了实地试验,研究了217种大麻植物的遗传和化学成分。他们发现,不同地区的生长条件对植物产生的化学物质没有显著影响。但当他们将每种植物的CBD(大麻二酚)和THC水平与它们的基因组进行比较时,他们发现它们的基因与它们产生的化学物质之间存在非常高的相关性。

大麻和大麻都是家庭大麻sativa,但大麻植物产生低水平的THC(0.3%或更少),而大麻植物通常含有5%至20%的THC。大麻含有高浓度的药用化学物质CBD,而高thc大麻则含有极少的CBD。

雅各布·托特(Jacob Toth)是这篇论文的第一作者,也是斯玛特实验室的一名博士生,他开发了一种分子诊断技术,证明研究中的大麻植物属于三种基因类型之一:具有两个thc产生基因的植物;具有两个cbd产生基因的植物;或者分别带有一个CBD和THC基因的植物。

为了最大限度地降低植物变热的风险,大麻种植者理想地希望植物具有两种产生cbd的基因。

托特说:“本文开发的分子分析方法为大麻育种提供了有用的工具。”“为了保持低THC水平,确保缺乏产生THC的基因对未来兼容品种的发展非常重要。”分子检测也比目前的方法更快、更便宜,而且可以在幼苗上进行,而不是在成熟的植物上。”

在进行这项研究的同时,该团队还发现,他们获得的一种大麻品种(都被认为是低THC大麻)的种子中有多达三分之二的THC含量超过了法律限制。

研究人员希望他们的工作将有助于解决这个问题,为育种者提供易于使用的遗传标记,可以更早地应用于幼苗和植物的两性。Toth说,CBD和THC只由雌性产生,但育种者可能在不知道雄性植物是否有产生THC的基因的情况下使用雄性植物进行交叉授粉,直到它出现在雌性后代中。

该团队还开发了遗传标记,以确定大麻植物开花前的性别,因为幼嫩植物的性别是无法区分的。斯马特说:“目前,这项技术对于农民来说过于昂贵,无法在整个田地上使用,但对于那些想要在早期将雄性和雌性分开以更好地控制异花授粉的育种者来说,它将非常有用。”

斯马特说,他的实验室未来的研究将集中于培育大麻品种——用于CBD、谷物和纤维——这些品种产量高,符合法律,适应纽约的生长条件。

另外还有来自Smart实验室的博士后研究员克雷格·卡尔森和博士生乔治·斯塔克;Rebecca Wilk,康奈尔农业科技公司的现场协调员;没有食物副院长、学术项目主任、植物育种与遗传学教授;Viand实验室的研究支持专家Jamie Crawford;克里斯汀聪明植物病理学、植物微生物学教授;克里斯汀·斯马特实验室的研究生阿里·卡拉(Ali Cala);乔斯林kc玫瑰,植物生物学教授;格伦·菲利普(Glenn Philippe)是罗斯实验室的博士后研究员。

这项研究主要是由纽约州农业和市场部通过帝国州发展公司的拨款资助的。

Krisy Gashler是农业和生命科学学院的自由撰稿人

这篇文章也出现在康奈尔纪事上。

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