一种诱导纯雌性工业大麻的方法
【专利摘要】本发明涉及一种诱导纯雌性工业大麻的方法，采用本发明的硫代硫酸银(STS)溶液及方法对雌性植株主茎及侧枝的顶梢进行2次喷雾处理，诱导雌株上产生雄性花蕾，将雌株转换成雌雄同株，自由授粉后结籽即为纯雌性的工业大麻种子。其中硫代硫酸银(STS)溶液浓度为0.2mmol/L～2mmol/L，通过将Ag+与S2O32-摩尔浓度比1:4的AgNO3和Na2S2O3母液混合配置而成。该方法基于我国工业大麻为雌雄异株的现状，在工业大麻特定生长时期进行化学诱导，获得纯雌性的工业大麻群体，且操作简单、成本低廉，在简化工业大麻杂交制种过程及开展工业大麻自交纯化等方面具有较好的应用前景。
【专利说明】一种诱导纯雌性工业大麻的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于农业种植【技术领域】，具体涉及一种诱导纯雌性工业大麻的方法。
【背景技术】
[0002]大麻(CannabissativaL.),别名火麻、线麻、魁麻等，中国古称汉麻、火麻、臬、苴，是大麻科(Cannabinaceae)大麻属(Cannabis) —年生草本植物,雌雄异株,栽培利用历史悠久，世界各地都有广泛的栽培(种)或野生(种)，现主要分布在亚洲和欧洲。大麻全身是宝，经济价值巨大，涉及纺织、造纸、食品、建材及制药等多个方面。但是，由于大麻植株中含有一种致幻成瘾的活性成分-四氢大麻酹(tetrahydrocannabinol, THC),联合国禁毒公约中将其列为一种毒品原植物。为了趋利避害，国际上将大麻植株中THC含量〈0.3%的大麻品种称为工业大麻，工业大麻中THC含量极低，已不具有毒品利用价值，但具有极高的经济利用价值，获得种植许可后可以合法种植。
[0003]随着近年来工业大麻在我国云南等地的迅速发展，目前由云南省农业科学院主导选育完成了多个高产、优质、适合低纬度地区种植的工业大麻品种，这些品种在全国多地得以应用，为我国工业大麻产业发展做出了贡献。但是，已有的工业大麻品种中鲜见杂交品种，其原因是由于工业大麻雌雄异株的特性，工业大麻杂交品种制种时需人工拔除母本中的雄株，去雄持续时间长，工作量大，且很难完全去除雄株，这些问题一定程度上制约了工业大麻杂交种种子繁育。本发明使用低浓度的硫代硫酸银(STS)溶液为化学诱导剂，按照特定步骤使用后，可诱导工业大麻雌性植株性别转换，产生可育花粉，用该花粉授粉结籽，即获得纯雌性的工业大麻种子。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术工业大麻杂交品种制种时工作量大，且很难完全去除雄株的问题，旨在提供一种通过化学诱导剂，诱导工业大麻雌性植株性别转换，从而获得纯雌性的工业大麻的方法。
[0005]本发明通过以下技术方案实现:
[0006]一种诱导纯雌性工业大麻的方法，包括以下步骤:
[0007]I)按照Ag+与S2 032_摩尔浓度比为1:4分别配置AgNO3和Na2S2O3母液；
[0008]2)将AgNO3和Na2S2O3母液按照1:1体积比混合配成硫代硫酸银(STS)母液，再配置成0.2mmol/L?2mmol/L的STS使用液，保存于棕色玻璃瓶或黑色塑料桶中，室温黑暗环境下可保存4天；
[0009]3)工业大麻现蕾期，即多数雄性植株分化出花蕾时，使用STS溶液对工业大麻植株主茎及侧枝的顶梢进行喷雾处理，以喷湿但没有液体滴下为标准，3天后进行第二次喷雾处理；
[0010]4)处理后的15天内对所有现蕾的雄性植株进行清除，留下的为雌株，处理后约20?25天，剩余雌性工业大麻植株上诱导出雄花花蕾，变成雌雄同株，雄花散粉后，可进行自由传粉，得到种子为全雌性的工业大麻；
[0011]5)将第一次得到的全雌性种子集中种植，于大麻的快速生长期末期，即植株分化出柱头的时候，使用本发明的硫代硫酸银溶液及方法进行第二次诱导，无需去雄即可获得大量全雌性的工业大麻种子。
[0012]本发明的有益效果为诱导操作简单，提供了一种快速简便的获得大麻雌性种子的方法；纯雌性的工业大麻可用于杂交种制种过程中作母本，简化工业大麻杂交种制种过程；此发明还可应用到大麻雌性单株自交遗传纯化工作，有利于大麻遗传研究。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为雌雄异株工业大麻群体中雄性大麻现蕾期的图片；
[0014]图2为雌雄异株工业大麻群体中雌性大麻柱头分化期的图片；
[0015]图3为雌性工业大麻植株经过STS诱导后的雌雄同株图片。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例对本发明做进一步的说明，以下所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本发明的保护范围内。
[0017]实施例1
[0018]STS使用液的配置。取AgNO30.679g加入到IL去离子水中，配成4mmol/L的AgNO3母液。取无水Na2S2032.528g或者Na2S2O3.5Η203.968g加入到IL去离子水中，配成16mmol/L的Na2S2O3母液。然后将AgNO3母液缓缓倒入等量Na2S2O3母液中，即按照体积比为1:1混合，同时搅拌，配置成2mmol/LSTS溶液，添加0.01 %的Tween-80用作表面活性剂，保存于棕色玻璃瓶或者黑色塑料桶中备用。
[0019]雌雄异株工业大麻群体诱导处理。工业大麻塘播，如图1所示，多数雄性植株分化出花蕾时，使用STS溶液对所有工业大麻植株主茎及侧枝的顶梢进行喷雾处理，以喷湿但没有液体滴下为标准，3天后进行第二次喷雾处理。第一次处理后的数天内对所有现蕾的雄性植株进行清除，约20天后，多数工业大麻呈现出雌雄同株性状(图3所示)，雄花散粉后自由传粉，得到全雌性的工业大麻种子。
[0020]全雌性工业大麻扩繁。将诱导的工业大麻种子集中种植即表现为全雌性，快速生长期末期当植株开始分化出柱头(图2所示)的时候，使用本发明的STS溶液及方法进行第二次诱导，诱导方法同上，无需去雄即可获得大量全雌性的工业大麻种子。
[0021]实施效果:2mmol/L的STS诱导下，有约85%的雌性植株变成了雌雄同株，且雄花占多数，雄花数量占60%?70%。
[0022]实施例2
[0023]STS使用液的配置。配置浓度为3mmol/L的AgNO3母液和12.0mmoI/L的Na2S2O3母液。两者等体积混合后即获得1.5mmol/L的STS，配置及保存方法同实施例1。对工业大麻的诱导处理过程同实施例1。
[0024]实施效果:1.5mmol/L的STS诱导下，有约81 %的雌性植株变成了雌雄同株，且雄花稍占多数，雄花数量占60%?70%。
[0025]实施例3
[0026]STS使用液的配置。配置浓度为2mmol/L的AgNO3母液和8.0mmoI/L的Na2S2O3母液。两者等体积混合后即获得l.0mmol/L的STS，配置及保存方法同实施例1。对工业大麻的诱导处理过程同实施例1。
[0027]实施效果:1.0mmol/L的STS诱导下，有约75%的雌性植株变成了雌雄同株，且雌花稍占多数，雄花数量占40%?50%。
[0028]实施例4
[0029]STS使用液的配置。配置浓度为1.0mmol/L的AgNO3母液和4.0mmol/L的Na2S2O3母液。两者等体积混合后即获得0.5mmol/L的STS，配置及保存方法同实施例1。对工业大麻的诱导处理过程同实施例1。
[0030]实施效果:0.5mmol/L的STS诱导下，有约66%的雌性植株变成了雌雄同株，且雌花稍占多数，雄花数量占40%?50%。
[0031]实施例5
[0032]STS使用液的配置。配置浓度为0.4mmol/L的AgNO3母液和1.6mmol/L的Na2S2O3母液。两者等体积混合后即获得0.2mmol/L的STS，配置及保存方法同实施例1。对工业大麻的诱导处理过程同实施例1。
[0033]实施效果:0.2mmol/L的STS诱导下，有约38%的雌性植株变成了雌雄同株，且雌花占多数，雄花数量占20%?30%。
[0034]综上所述，硫代硫酸银(STS)实施效果说明，当STS溶液为0.2mmol/L?2mmol/L之间时，连续处理2次，可获得38%?85%的雌雄同株，即便是38%的雌雄同株，雄蕾开花的花粉也可以供给其本身及其它雌株授粉，后代均为雌性的工业大麻种子。
【权利要求】
1.一种诱导纯雌性工业大麻的方法，其特征在于包括以下步骤: 1)分别配置AgNO3和Na2S2O3母液； 2)将AgNO3和Na2S2O3母液混合配成硫代硫酸银(STS)母液，再配置成STS使用液，保存于棕色玻璃瓶或黑色塑料桶中，室温黑暗环境下可保存4天； 3)工业大麻现蕾期，即多数雄性植株分化出花蕾时，使用STS溶液对工业大麻植株主茎及侧枝的顶梢进行喷雾处理，以喷湿但没有液体滴下为标准，3天后进行第二次喷雾处理； 4)处理后的15天内对所有现蕾的雄性植株进行清除，处理后约20?25天，剩余雌性工业大麻植株上诱导出雄花花蕾，变成雌雄同株，雄花散粉后，可进行自由传粉，得到种子为全雌性的工业大麻； 5)将第一次得到的全雌性种子集中种植并于开始分化出柱头的时候，使用本发明的硫代硫酸银溶液进行第二次诱导，无需去雄即可获得大量全雌性的工业大麻种子。
2.根据权利要求1所述的一种诱导纯雌性工业大麻的方法，其特征在于:所述的步骤(1)中AgNO3与Na2S2O3母液的Ag+与S2032_摩尔浓度比为1:4。
3.根据权利要求1所述的一种诱导纯雌性工业大麻的方法，其特征在于:所述的步骤(2)中AgNO3和Na2S2O3的混合体积比为1:1。
4.根据权利要求1所述的一种诱导纯雌性工业大麻的方法，其特征在于:所述的步骤(2)中硫代硫酸银STS使用液浓度为0.2mmol/L?2mmol/L。
【文档编号】A01H1/06GK104335895SQ201410506082
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年9月28日 优先权日:2014年9月28日
【发明者】陈璇, 杨明, 郭鸿彦, 郭孟璧, 许艳萍, 张庆滢, 郭蓉, 陈裕 申请人:云南省农业科学院经济作物研究所