一种工业大麻雌株雄化药剂及方法
阅读说明：本技术 一种工业大麻雌株雄化药剂及方法 (Industrial hemp female plant male chemical agent and method ) 是由 不公告发明人 于 2020-12-16 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种工业大麻雌株雄化药剂和发明,本发明所提供的雌株雄化药剂能诱使大麻雌株雄化,产生纯雌花粉,从而得到纯雌后代,解决传统的工业大麻育种方法所产生的问题。(The invention discloses an industrial hemp female plant androgenetic agent and a preparation method thereof.)
技术领域
本发明涉及工业大麻种植技术领域，具体涉及一种工业大麻雌株雄化药剂及方法。
背景技术
大麻(Cannabis sativa L.)，桑科大麻亚科大麻属，一年生草本植物，别称山丝苗、线麻、胡麻、野麻、火麻。在中国，大麻已有几千年应用史，广泛涉及纺织、建材、医药、食品等领域。
随着工业大麻产业的发展，培育工业大麻新品种，成为迫切需求。制作并保存优质工业大麻种子，是药用工业大麻繁育及研究中甚为关键的一环。而大麻雌雄异株，有效药用成分多积累于雌株中。
传统的工业大麻育种方法，所得种子雌雄各半，需要等到植株生长至繁殖期，通过花芽分辨，这样漫长的周期会导致育种进程缓慢、种植及养护成本高的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种工业大麻雌株雄化药剂，雌株雄化药剂能诱使大麻雌株雄化，产生纯雌花粉，从而得到纯雌后代，解决以上问题。
本发明采取的具体技术方案是：
一种工业大麻雌株雄化药剂，按照摩尔浓度包括以下组分：0.3-1.8mmol/L硫代硫酸银、0-22mmol/L磷酸二氢钾。
相应地，本发明还提供了一种工业大麻雌株雄化方法，将雌株雄化药剂喷雾在工业大麻雌株的花枝上，所述雌株雄化药剂按照摩尔浓度包括以下组分：0.3-1.8mmol/L硫代硫酸银、0-22mmol/L磷酸二氢钾。
优选地，雌株雄化药剂的用量为每花枝每次10-20mL。
更优选地，雌株雄化药剂的用药频率为每1-7天给药一次，连续给药8-32次。
更优选地，雌株雄化药剂开始使用的时间为植株由营养生长期向生殖生长期转换前2-3天。
本发明的有益效果是：
1.通过本发明的方法制作纯雌种子，无需性别分辨步骤，缩短了育种时间，并大幅减少栽培成本。
2.本发明提供的硫代硫酸银+磷酸二氢钾复合药剂，较之现有单一促雄药剂而言，本发明所述复配配方减弱了药害副作用，在不影响植株正常生长发育的同时，显著提高了纯雌花粉的活力，平均花粉活力比单一促雄药剂高出10％。
附图说明
图1显示为实施例1中各处理组单位花序样品中花粉重量；
图2显示为实施例1中各处理组花粉样品萌发率；
图3显示为实施例2中各处理组株高；
图4显示为实施例2中各处理组茎粗；
图5显示为实施例2中各处理组比叶重；
图6显示为实施例2中各处理组叶绿素；
图7显示为实施例2中各处理组叶片含水量；
图8显示为实施例2中各处理组采收干燥后单株花粉重；
图9显示为实施例2中各处理组花粉萌发率。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此，在不脱离本发明上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的范围内。
实施例1
1.实验材料：
a)植物材料：健壮的D、F、4；U2品种药用大麻扦插株。
b)栽培基质为椰糠：蛭石＝1：1。
c)药物为AR级化学试剂。
2.实验方法：
2.1参数设置
2.1.1给药起始点变化：
a)起点A：5周大(扦插之日为起点计算)；
b)起点B：花芽小于2cm，且花序一次枝梗0.5cm长时。
一般而言，5周大时开始换光，进入开花生长期的促花期，之后1-2周左右有明显的花芽分化——即A和B预计相差2周左右，即14天的时间。
2.1.2促雄药剂(GA3&STS)对比；
a)GA3赤霉素
b)STS硫代硫酸银络合物
2.1.3给药方式(浓度/周期)变化；
2.2分组(每组3个重复)
2.2.1对照组(预实验使用的方式)(处理组1)，给药起点A，STS 0.3mmol/L，每天一次，连续给药32次；
2.2.2GA3组(处理组2)，给药起点B，GA3 0.3mmol/L，每周一次，连续给药8次；
2.2.3 STS 1组(处理组3)，给药起点B，STS 0.3mmol/L，每天一次，连续给药32次；
2.2.4 STS 2组(处理组4)，给药起点B，STS 1.8mmol/L，间隔3天一次，连续给药8次；
2.2.5 STS 3组(处理组5)，给药起点B，STS 1.8mmol/L，每周一次，连续给药8次。
2.3环控：
2.3.1温度：20±2℃
2.3.2相对湿度：50-70％
2.3.3光照：
a)生长期：水冷灯，生长期光谱，200-300μmol/m2，18小时；
b)促花期：水冷灯，生长期光谱，400-500μmol/m2，10小时；
c)花期：水冷灯，花期光谱，500-600μmol/m2，12小时。
2.3.4营养液：
a)生长期营养液：EC＝2.2ms/cm；pH＝5.5-6.0
b)花期营养液：EC＝2.5ms/cm；pH＝5.5-6.0
2.3.5株型：初始状态，控制4个一级分枝，8-10个二级分枝，株高差异小于2cm，茎粗差异小于0.5mm；分化明显花序后，不再对株型进行修整。
2.4花粉采收标准：
2.4.1主枝花序中，多数雄花开裂，有1-2朵完全开放，即可采收雄花；
2.4.2采样：顶端开始连续10cm花序，每株3份。人工分离雄花，置于硫酸纸袋中，封口，于25±1℃烘箱中烘干；
2.4.3烘干雄花过50目筛，分离得到花粉；
2.4.4注：每采收完一株雄花，或分离完一种花粉，均需要更换手套，过风淋间，并酒精消毒。
3.结果对比分析：
3.1雄花出现时间
表1促雄实验首次出现雄花时情况
结果表明，对于STS促雄药剂而言，给药起点对雄花出现时间没有太大影响，三个品种均给药16-17天时出现雄花；给药频率约高，雄花出现时间相对越早。药物浓度并未表现出对雄花出花时间的明显影响。
而GA3药剂出花时间最晚，并且未对F生效，推测可能是生效周期太长，F的花期在药剂生效前已结束。
3.2各处理花粉重量如图1所示：图1单位花序是指顶端开始连续10cm花序，具体是长度10cm；
数据表现为(Average±SE)；采用邓肯分析，同一品种间两两对比，不同字母标示存在显著差异，p<0.05。
实验组2中，F品种未产生雄花，故未收集到花粉。
由图1可见，不同品种对不同处理方式的反应不一致。
对于D品种而言，处理4相对有最多的花粉量，其他组间无明显差异；
对于4品种而言，各组间花粉量没有显著差异；
对于F品种而言，除处理2外，花粉量4>5>1＝3，即高浓度短给药间隔时间，产生的花粉量最多。
总体而言，处理4相对产生最多的花粉。
3.3各处理花粉活力如图2所示：
数据表现为(Average±SE)；采用邓肯分析，同一品种间两两对比，不同字母标示存在显著差异，p<0.05。
由于处理组2表现特殊，整个实验组仅有3株植株产生有活力的花粉，无法进行统计学分析，故单独列出，如下：
表2处理组2的花粉样品活力
由图2和表2可见，各处理组均产生了有效花粉，但不同品种对药剂的敏感度不一，其中处理组2(赤霉素)并未使F品种产生花粉。
对于D品种而言，处理4的花粉活力相对最高，但与3相较没有显著差异，其他组间无明显差异；
对于4品种而言，处理3的花粉活力相对最低，但与5相较没有显著差异，其他组间无明显差异；而1>3，此两组仅给药起点不同；
对于F品种而言，除处理2外，其他组间花粉活力无明显差异。
总体而言，处理组4相对花粉活力最高。
综上所述，本次实验中，处理组4(STS 1.8mmol/L，间隔3天一次，连续给药8次)最佳。
实施例2
1.实验材料：
a)植物材料：健壮的D、F、4；U2品种药用大麻扦插株。
b)栽培基质为椰糠：蛭石＝1：1。
c)药物为AR级化学试剂。
2.实验方法：
2.1固定条件
2.1.1环境条件
2.1.2给药前植株预处理
使用广谱杀菌药剂(多菌灵，按商品药剂推荐剂量给药)喷施植株，预防真菌感染。
2.1.3给药时间
植株促花前3天时，约6周大。
2.1.4整形方式
2.1.5采收时间
大部分花呈黄绿至黄色，多数微开裂，少部分完全开裂，有花粉益散。
2.1.6花粉干燥
硅胶干燥法：单花分离后，装入羊皮纸袋中；与变色硅胶层层交替叠加3层，置于20℃，相对湿度≤50％环境下干燥12h；用50目尼龙筛分离花粉；称重；用硫酸纸包装后，真空密封，于-20℃下避光保存。
2.2分组(每组4个重复)
3.实验结果与分析
3.1植株生长指标变化
试验第1天测量各组植株初始生长指标：株高、茎粗、比叶重、叶绿素、叶片含水率，基本无显著差异，说明试验开始前各组植株长势均匀一致。
全部试验组给药结束后，测量各组生长指标，如下图3-7所示。
数据表现为(Average±SD)；采用邓肯分析，各组间两两对比，p<0.001。
由图3-7可见，在比叶重及叶片含水量方面，各组间无显著差异。
而在株高、茎粗这些形态数据上，各组间显示出极显著的差异。普遍而言9-16高于1-8。
3.2各处理花粉重量如图8所示：数据表现为(Average±SD)；采用LSD分析，以第二组(Ⅰ期试验最佳配方)为对照组，***表示p<0.001，**表示p<0.01，*表示p<0.05，未标注表示无差异。
由图8可见，各组花粉重量存在较大差异，6、7、8组极显著优于对照，5和15显著优于对照，而1(文献提供的方法)、9、11、13组与对照组相当，其他组则花粉产量不佳。
3.3花粉活力
花粉的活力，用测定花粉萌发率的方式来表示，如图9所示，数据表现为(Average±SD)；采用LSD分析，以第二组(Ⅰ期试验最佳配方)为对照组，***表示p<0.001，**表示p<0.01，*表示p<0.05，未标注表示无差异。
由图9可见，9和16组花粉活力显著优于对照，1，4，6，7，8，10，12，13，14与对照组相当。
本发明的目的旨在筛选更好的促雄方法，得到更多高活力的花粉。因此，综合考虑花粉产量和活力，6，7，8，9这4组是更为有潜力的配方。而从花粉外观而言，9组最佳。综上所述，本次试验结果，认为9组(1.8mmol/L硫代硫酸银+22mmol/L磷酸二氢钾)是最佳复配组合。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围之内。
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