工業大麻育種簡介

趙 越，張曉艷，王曉楠，姜 穎

（黑龍江省科學院大慶分院，黑龍江 大慶 163319）

大麻（Cannabis sativa L.）是世界上最古老的作物之一，在我國有數千年的栽培歷史，為一年生草本植株。工業大麻是指四氫大麻酚（THC）含量低于0.3 %的大麻，其莖稈、花葉、籽粒等都具有良好的經濟利用價值，開發出的產品涉及紡織、造紙、軍需、建材、生物能源、食品保健、醫藥、飼料等多個產業。工業大麻品種按生育期長短可分為早熟、中熟和晚熟型品種；按性別類型可分為雌雄異株和雌雄同株品種；按收獲主產品類型可分為籽用型、纖用型、籽纖兼用型、藥用和纖藥兼用型品種。品種選育應與其不同的分類特性及加工產業緊密聯系，并結合育種目標和方法，選育出適宜的工業大麻新品種。

1 工業大麻育種目標

低毒、高產、優質、抗性強是大麻品種選育的主要目標。云南省和黑龍江省是目前國內法律允許種植大麻的地區，這兩個產區的環境條件差異很大，品種有明顯的地區偏好性，因此新品種選育首先要根據當地的環境條件和實際需要確定育種目標。低毒是大麻育種的首要目標，THC含量低于0.3 %且基本保持穩定才可以推廣及大規模種植加工，THC含量受遺傳基因的調控應通過合適的育種手段降低THC含量。高產、優質、抗性強是所有作物共同追求的育種目標，是增加種植農戶收入、降低企業原料成本和提高經濟效益的有效途徑。工業大麻產量指標包括原莖、纖維、種子和花葉產量，品質指標包括纖維的強度、斷裂度、柔韌性、籽粒的脂肪和蛋白質含量，抗性指標包括抗病性、抗倒伏性、抗澇性和抗旱性。工業大麻雌雄同株品種可以解決雌雄異株的雌雄株成熟期不一致的難題，因此，選育雌雄同株品種也是大麻育種目標之一。針對目前大麻品種和種源混雜的問題，單性別育種已在大麻上開展，長出的植株均為單性別，該類型的品種不會產生后代，為大麻良種的可控性、安全性及禁毒部門對種源的監管提供了保障。根據市場需求選育專用型品種是大麻育種趨勢，包括纖維產量高和纖維品質好的纖維型品種，籽粒產量高、含油率高和蛋白質含量高的食用型品種，花葉產量高和大麻二酚（CBD）等酚類化學成分含量高的藥用型品種。

2 工業大麻育種方法

工業大麻育種方法包括雜交育種法、系統選育法、誘變育種和分子育種等。雜交育種法是將兩個或多個品種的優良性狀通過雜交使基因重新組合，形成新的基因類型，再經過選擇獲得新品種的方法。高纖型雌雄同株品種“漢麻1號”，早熟籽纖兼用型品種“云麻3號”和“慶大麻1號”等都是通過雜交選育出的新品種。系統選育法是通過自然變異選擇優良單株育成作物新品種的方法。纖用型雌雄異株品種“火麻一號”和雌雄同株品種“龍麻 2 號”就是通過這種方式選育出的。引種是將其他地區的品種在目標地進行馴化，使其適應當地的環境條件，是一種較為高效的新品種培育方法，作物品種對地區生態環境的生態適應能力有所不同，引種的成功與否決定于其是否能適應當地的自然環境、耕作制度、土壤情況、栽培條件等。烏克蘭籽纖兼用型雌雄同株品種“глесия”在黑龍江省進行馴化獲得品種“格列西亞”。誘變育種是指通過化學或物理手段誘發變異，從變異群體中選擇符合要求的單株培育成新品種的方法。利用化學誘變劑EMS和物理射線Co60-γ誘變大麻品種，獲得雌雄同株及優異工業大麻新品系。分子標記輔助育種作為一種遺傳改良方法，結合基因型和表現型實現基因的選擇，育種效率增強，年限縮短，可以很直接的提高作物產量、品質及增加抗逆性，該方法已作為育種主要手段被育種家廣泛應用。常用的育種方法有RAPD、ISSR和AFLP分子標記等。RAPD在早期多被利用以分析大麻在不同生長地區所具有的遺傳背景，可以作為鑒別大麻雌雄株的特異性和為篩選大麻品種的來源地提供依據，研究人員利用RAPD標記在大麻中發現了一條雄性相關基因。ISSR可用來分析大麻品種間的親緣關系，以及大麻THC和CBD含量的檢測方面提供分子依據。有研究利用該技術來分析大麻樣品中無法用HLPC技術測定的THC和CBD含量。AFLP也被用來區分纖維大麻、籽纖兼用大麻與藥用大麻及毒品大麻，獲得大麻品種來源地的同時也分析了品種的共同特異序列，可以發現栽培的大麻品種中有無非法種植的大麻品種。研究利用該技術分析了纖維大麻與毒品大麻的遺傳差異性。研究人員也利用SNP分析了工業大麻與藥用大麻之間的遺傳差異性。另外，其他的分子標記也在工業大麻中被利用，有研究發現一段特異性擴增的DNA條帶，可以用微量的樣品區分工業大麻與其他的物種。研究人員利用EST-SSR標記分析了工業大麻資源的遺傳多樣性以及指紋圖譜的構建。可見，分子標記技術在工業大麻育種及栽培中的重要性。

3 總結

結合產業發展需求，制定相應育種目標，結合傳統育種技術與現代分子生物學技術，選擇適宜育種方法，培育出符合市場需要的專用型品種是未來工業大麻育種的發展方向。