Denne protokol er designet til at give instruktionsinformation til klonisk formering af Cannabis sativa L. ved at implementere aeroponiske systemer. Den metode, der er beskrevet her, omfatter alle nødvendige forsyninger og protokoller for med succes at reproducere ønskelige morfologiske og kemiske egenskaber i slægten Cannabis.
Denne protokol beskriver standardisering af en effektiv klonisk formering teknik af hamp ved hjælp af aeroponiske systemer. Primære skyde stiklinger blev fjernet fra to hamp sorter, opkaldt “Cherry Wine” og “Red Robin” (17-20% w / w CBD), der tjente som ‘moderplante’. En auxin forløber (indol-3-butyrsyre) blev anvendt til at stimulere rodudviklingen i den basale del af de udskårne stiklinger forud for placering i systemet. Stiklinger blev let misted med næringsstof tåge løsning hver tredje dag til at yde ernæringsmæssig støtte som løsningen indeholder de væsentlige makronæringsstoffer, herunder kvælstof, fosfor, og kalium. Aeroponisk systemvandreservoire fastholdt et pH-interval mellem 5,0-6,0 og en vandtemperatur mellem 20-22 °C. En undervandsvandpumpe blev brugt til at levere vand til stiklinger. Skydespids stiklinger blev forsynet med 24 timers lys om dagen i 10 dage, indtil rodudviklingen fandt sted, hvorpå de rodfæstede stiklinger blev transplanteret til forskningsformål. Disse aeroponiske systemer har vist sig at generere ønskelige resultater for cannabis formering. Den metode, der er beskrevet her, lindrer potentielle tidsbegrænsninger, der opstår fra traditionelle metoder for at give mulighed for et mere effektivt middel til aseksuel formering af cannabis.
Cannabis sativa L. er en årlig, dioecious, blomstrende plante klassificeret i familien Cannabaceae. Cannabinoider, der hovedsagelig produceres inden for kirteltrichomes placeret på det ydre epidermale lag af bractvæv på kvindelige blomsterstande1, bliver et stadig mere populært forskningsemne, primært på grund af deres gradvist anerkendte medicinske egenskaber. Cannabidiol (CBD) er den næstmest fremtrædende cannabinoid, der findes i Cannabis efter Δ9-tetrahydrocannabinol (THC) og tilskrives et væld af medicinske fordele, herunder smertestillende egenskaber2, anti-beslaglæggelsesegenskaber3, antidepressive egenskaber4, hvilket reducerer risikoen for diabetes5 og behandling af forskellige søvnforstyrrelser6. På grund af de mange sundhedsmæssige fordele forbundet med metabolitter af Cannabis planten, der er en stigende efterspørgsel efter sin kommercielle skala produktion7. For at imødekomme denne efterspørgsel forbedres dyrkningsmetoder konstant og genopfindes for løbende at levere konsekvent plantemateriale af høj kvalitet til den nye cannabisindustri.
Udbredelsen af cannabis kan lettes på to måder: seksuel eller aseksuel reproduktion. Et eksempel på seksuel reproduktion er bestøvning af en kvindelig ægløsning med pollen fra en mands støvdrager resulterer i et frø, der kan spires. Frøspirering er en pålidelig dyrkningsmetode, der er blevet brugt til avls- og dyrkningsformål, hvor ønskelige fænotypiske træk vælges i forældrenes linjer for at forbedre kvaliteten af afkommet Cannabisplanter, herunder træk som tørketolerance, insektresistens, øget udbytte og øget styrke8 . Imidlertid er utilsigtet krydsbestøvning en iboende risiko, når man udfører seksuel reproduktion, hvilket forårsager uønskede afkom, hvilket fører til det potentielle tab af ønskelige træk eller en indførelse af uønskede træk. Et eksempel på denne utilsigtede bestøvning fremhæves af hampavlere, der modtager hampefrø bestøvet med THC-producerende pollen, hvilket resulterer i betydelige økonomiske tab på grund af de ikke-kompatible planter (>0,3% i alt THC w / w) 9. Derudover skal et feminiseret frø sås i stedet for et ikke-feminiseret frø, for at generere en afgrøde, der kun består af kvinder, hvilket kan føre til hermafroditisme og andre uønskede træk, der fører til økonomisk tab. For at overvinde begrænsningen af seksuel reproduktion af cannabis er aseksuel reproduktion blevet udbredt i kommercielle produktionsmodeller af Cannabis-industrien10.
Aseksuel reproduktion af cannabis kræver kun en enkelt plante, hvilket giver mulighed for multiplikation af en enkelt genotype, der giver mulighed for kommerciel produktion af planter, der bærer ønskelige agronomiske og farmaceutiske træk. En almindelig form for aseksuel Cannabis reproduktion er at skære og indsætte små portioner af en kvindelig plante i et jordløst substrat11, som er dækket af en fugtighed kuppel for at fremkalde roddannelse. Selvom denne metode har vist sig at være vellykket, er en fælles ulempe akkumuleringen af et højt fugtighedsniveau (normalt 80% eller højere) inde i kuplen, hvilket giver et ideelt vækstmiljø for svampepatogener, som kan være skadelige for nye, følsomme stiklinger. En anden form for aseksuel formering er mikropropagation ved hjælp af vævskultur, hvor sterile teknikker giver mulighed for formering af insekt, mikrobe og virusfrit Cannabis plantemateriale i begrænset rum12. Denne proces er imidlertid dyr, tidskrævende og kræver uddannede laboranter, som generelt er utilgængelige for store Cannabis-faciliteter.
Meget få offentliggjorte forskningsrapporter findes om kloning af cannabis. For at skabe grundlag for forståelsen af aseksuel reproduktion af cannabis til forskningsformål og industriel produktion havde denne undersøgelse til formål at påvise, at det var let og tilgængeligheden af at anvende aeroponiske systemer til klonisk formering af cannabis. Aeroponiske systemer er ideelle til aseksuel formering af cannabis, der konsekvent leverer næringsrigt vand til stiklinger, fremkalder tidlig roddannelse rettidigt og giver mulighed for at opretholde en plante på ubestemt tid, hvis det er nødvendigt.
Med den stigende efterspørgsel efter cannabisplanter med konsekvent cannabinoidindhold er forskellige kloniske formeringsmetoder blevet udnyttet i Cannabisindustrien . Den aseksuel formering viser flere fordele i forhold til seksuelle metoder til storstilet, konsekvent produktion. En aeroponisk formering system er en modificeret version af en hydroponisk system, der udnytter en luftet næringsrige vand tåge til at give hurtig rod udvikling. Det beskrevne aeroponiske system består af tre kritiske trin…
The authors have nothing to disclose.
Denne forskning blev støttet af Institute of Cannabis Research på Colorado State University-Pueblo og Ministeriet for Videnskab og IKT (2021-DD-UP-0379) og Chuncheon by (Hemp R &D og industrialisering, 2020-2021), Forfatterne ønsker også at takke Justin Henderson på Summit CBD for den generøse donation til “Cherry Wine” frø.
1-part Fox Farm | Fox Farm | Soil Mix | |
1-part Promix | Promix | Soil Mix | |
1-part Roots Organic Original | Auora Innovations | Soil Mix | |
1-part Wiggle Worm Earth Worm Castings | UNCO Industries | Soil Mix | |
Algae and Bacterial Cleaning Solution (Clear Rez) | EZ Clone | SKU#: 225 | 8 fl. Oz. |
Artificial Lighting | AgroBrite | SKU#: 1399 | T5 324W 4' 6-Tube Fixture with Lamps |
Cannabis Mother plant 1 (Cherry Wine) | Summit CBD | N/A | Donated material |
Cannabis Mother Plant 2 (Red Wine) | Trilogene | SKU: 0101RR | |
Corresponding Plastic Lid | Office Depot | N/A | 38.1 cm x 25.4 cm |
Drill Bit 1 | Dewalt | DW1586 | 38.1 mm spade drill bit |
Drill Bit 2 | Dewalt | DW1308 | 3.175 mm drill bit |
Flora/Bloom (Nutrient Solution)-5 mL | General Hydroponics | SKU#: 726 | 946 mL (1 Quart) 2.43 lbs. (1.1 kg) (Available Phosphate 5.0%, Soluble Potash 4.0%, Magnesium 1.5%, Sulfur 1.0%) |
FloraGrow (Nutrient Solution)- 5 mL | General Hydroponics | SKU#: 724 | 946 mL (1 Quart) 2.43 lbs. (1.1 kg) ((Total Nitrogen 2.0% (0.25% Ammoniacal Nitrogen, 1.75% Nitrate Nitrogen), Available Phosphate 1.0%, Soluble Potash 6.0%, Magnesium 0.5%)) |
FloraMicro (Nutrient Solution)- 5 mL | General Hydroponics | SKU#: 759 | 946 mL (1 Quart) 2.43 lbs. (1.1 kg) ((Total Nitrogen 5.0% (0.3% Ammoniacal Nitrogen, 4.7% Nitrate Nitrogen), Soluble Potash 1.0%, Calcium 5.0%, Boron 0.01%, Cobalt 0.0005%, Copper 0.01%, Iron 0.1%, Manganese 0.05%, Molybdenum 0.0008%, Zinc 0.015%)) |
Horticultural Scissors | Shear Perfection | SKU#: 12620 | Platinum Stainless Steel Bonsai Scissors (2.4") |
Isopropyl Alcohol | Equate | Walmart # 574133562 | 70% concentration |
Nutrient Mist Solution (Clonex Mist) | Growth Technology | SKU#: 4889 | 10.14 fl. Oz (300 ml) (Total Nitrogen: 5.9 × 10-4 %, Available Phosphate: 4.0 × 10-4 %, Soluble Potash: 5.0 × 10-4 %) |
pH Down | General Hydroponics | SKU#: 733 | 946 ml (1 Quart) 2.43 lbs. (1.1 kg) |
pH Up | General Hydroponics | SKU#: 730 | 946 ml (1 Quart) 2.43 lbs. (1.1 kg) |
Plastic Container | Office Depot | N/A | 38.1 cm x 25.4 cm x 30.48 cm |
Power Drill | Dewalt | DCD709B | 20-Volt Max ½” Drill |
Rockwool Cubes | Grodan | SKU#: 830 | 38.1 mm |
Rooting Solution (Clonex Rooting Gel) | Growth Technology | SKU#: 939 | 3.4 fl. Oz. (100 ml) (Indolebutyric Acid – 0.31%) |
Statistic Software (Prism) | GraphPad Inc. | ||
Submersible Water Pump | ActiveAQUA | SKU: AAPW250 | Model: AAPW250, Voltage 120V, Power 16W |