Уникальность биологических особенностей технической конопли и перспективы ее практического использования

Аннотация

Цель и задачи исследования. Целью исследования является создание новых сортов конопли разного направления использования, выявление биологических особенностей по признакам однодомности, наличия разных соединений каннабиноидов, перспектив создания сортов по назначению на семена, волокно, масло, лечебные препараты.

Материал и методика. Материалом для исследования были сорта конопли, выращиваемые в опытах сортоиспытания и селекционных питомниках. Содержание масла опеделяли методом С.В. Рушковского, жирнокислотный состав масла методом газовой хроматографии на хроматографе «Селмихром-1», содержание каннабиноидных соединений и терпенов – на газожидкостном хроматографе HP 6890 Series Hewlett Packard методом внутреннего стандарта. Взаимосвязь между признаками определяли с помощью коэффициента корреляции.

Осуждение результатов. Селекционная работа затруднялась целым рядом биологических особенностей конопли: специфический конопляный запах, перекрестноопыляемость, гетерозиготность, проявление полового полиморфизма, доминантность признака наличия каннабиноидов, прямая корреляционная зависимость между признаками содержания каннабидиола и тетрагидроканнабинола (ТГК), формирование на листьях и околоцветниках железистых волосков – трихом и эфирных масел.

Установлено, что в сортах с повышенным содержанием ТГК прослеживается прямая корреляционная зависимость между количеством железистых волосков и содержанием каннабиноидов, а при отсутствии или очень низком ТГК эта связь нарушена. Выявлено, что практически все сорта технической конопли с минимальным содержанием ТГК или его полным отсутствием содержат эфирные масла (0,06–0,24 %).

Селекционная работа с коноплей также осложняется наличием полового полиморфизма, онтогенетические и филогенетические признаки которого определяются факторами строения габитуса и соотношением мужских и женских цветков. Наилучшим сортом по половому составу и стабильности признака однодомности с минимальным выщеплением мужских растений поскони по репродукциям является универсальный сорт-стандарт Гляна.

Различают сорта универсальные (сорт-стандарт Гляна) с уровнем урожайности (содержание волокна и масла – 30 %, урожайность стеблей 7,5–8,0 и семян 1,0–1,2 т/га) и сорта специального назначения – повышенной волокнистости (38–40 %, сорт Глухівські 51), семенной продуктивности (1,5–1,8 т/га, сорт Глесія) и масличности (38–40 %, сорт Миколайчик).

Выявлена перспективность селекции сортов медицинского использования. Прямая зависимость формирования одного каннабиноида от другого (r от 0,7до 0,9) ограничивает селекционную работу повышения каннабиноида в пределах 1,5–
3,0 %. Содержание тетрагидроканнабинола при этом не превышает 0,08 %.

Разработанные методы селекции на повышение содержания каннабидиола позволяют создавать новый исходный материал, стабилизированный по наличию каннабидиола и тетрагидроканнабинола на уровне 1,5–2,5 и 0,04–0,07 % соответственно.

Впервые установлено отсутствие взаимозависимости между каннабиноидами КБГ и ТГК. Целенаправленный отбор на увеличение КБГ привел к получению сорта конопли Вик 2020 с содержанием каннабигерола до 1,0 % и отсутствием ТГК.

Выводы. Полученные результаты доказывают уникальность технической конопли как биологического объекта исследований, возможности разработки новых научных теорий, методов селекции, генетических механизмов формирования каннабиноидов и практического использования продукции из конопли в виде масла, обрушенных семян, волокна и лечебных препаратов в разных сферах производства, где по мере развития более глубокой переработки увеличивается его эффективность.

Сорта технической конопли универсальные, семенные и волокнистые отличаются отсутствием ТГК и КБД и могут использоваться на волокно (содержание волокна в универсальных сортах 30, семенных – 26–28, волокнистых – 36–38 %), семена (урожайность семян универсальных сортов 1,0–1,2, семенных – 1,5–1,8, волокнистых – 0,7–0,8 т/га) и масло (масличность семян универсальных сортов 30, семенных – 38, волокнистых – 28 %).

Впервые в истории селекции конопли проведены исследования по созданию сортов конопли медицинского направления использования.

Создан сорт технической конопли (сорт Мрія), который кроме биомассы листьев с повышенным содержанием КБД до 3 % обеспечивает урожайность семян на уровне 0,8–1,0 т/га с масличностью до 28 %, урожайность стеблей 7,0 т/га с волокнистостью 28–30 %.

Создан сорт Вик 2020 с повышенным содержанием КБГ (1,0 %) и отсутствием ТГК.