Summary

대마초의 복제 전파를위한 에어로 포닉 시스템 사용

Published: December 01, 2021
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Summary

이 프로토콜은 에어로포닉 시스템을 구현하여 대마초 사티 바이 A L.의 복제 전파에 대한 교육 정보를 제공하도록 설계되었습니다. 여기에 설명 된 방법은 성공적으로 속 대마초에서 바람직한 형태학적 및 화학 적 특성을 재현하기 위해 필요한 모든 공급 및 프로토콜을 포함한다.

Abstract

이 프로토콜은 에어로포닉 시스템을 활용하여 대마의 효율적인 복제 전파 기술의 표준화를 설명합니다. 1차 촬영 절단은 ‘체리 와인’과 ‘레드 로빈'(17-20%w/w CBD)이라는 이름의 두 대마 품종에서 제외되었으며, 이는 ‘어머니 식물’로 사용되었습니다. 보조 전구체(indole-3-butyric acid)는 시스템에 배치되기 전에 절제된 절단의 기저 부에서 루트 개발을 자극하기 위해 적용되었다. 절삭은 질소, 인 및 칼륨을 포함한 필수 다량 영양소를 함유하고 있기 때문에 영양 지원을 제공하기 위해 3일마다 영양 미스트 용액으로 가볍게 미스트되었습니다. 에어로포닉 시스템 물 저수지는 5.0-6.0 사이의 pH 범위와 20-22 °C 사이의 수온을 유지했다. 잠수정 워터 펌프는 절단에 물을 전달하는 데 사용되었다. 촬영 팁 절단은 뿌리 발달이 발생할 때까지 10 일 동안 하루에 24 시간의 빛을 제공했으며, 뿌리 절단은 연구 목적으로 이식되었습니다. 이러한 에어로포닉 시스템은 대마초 전파에 대한 바람직한 결과를 생성하는 것으로 입증되었습니다. 여기에 설명 된 방법은 대마초의 무성 전파에 대한 보다 효율적인 수단을 허용하는 전통적인 방법에서 발생하는 잠재적 인 시간 제약을 완화합니다.

Introduction

대마초 사티바 L. 가족 칸나비세아에 분류 된 연간, 디오이시, 꽃 식물입니다. 칸 나비 노이드, 여성 꽃에 브랙트 조직의 외부 표피 층에 위치한 선 트리홈 내에서 주로 생산1, 점점 더 인기있는 연구 주제되고있다, 주로 때문에 그들의 점진적으로 인식 약용 속성. 칸 나비 디올 (CBD)은 Δ9-tetrahydrocannabinol (THC) 후 대마초에서 발견 되는 두 번째로 가장 눈에 띄는 칸 나비 노이드이며 진통 특성2, 발작 방지 속성3, 항우울제 속성4, 당뇨병의 위험을 감소시키고 다양한 수면 장애 6을 치료하는 등 의약 적 이점에 기인한다. 때문에 대마초 공장의 대사 산물과 관련된 의료 혜택의 무리로, 상업 규모의 생산에 대한 수요가 증가하고있다7. 이러한 수요를 충족하기 위해 재배 방법은 지속적으로 개선되고 신흥 대마초 산업에 일관되고 고품질의 식물 재료를 지속적으로 공급하기 위해 재창조되고 있습니다.

대마초의 전파는 두 가지 방법으로 촉진 될 수있다 : 성적 또는 무성 생식. 성적 번식의 예는 발아 될 수있는 씨앗의 결과로 남성의 stamen에서 꽃가루로 여성 배란을 수분하는 것입니다. 종자 발아는 가뭄 내성, 곤충 저항, 수율 증가 및 효능 증가와 같은 특성을 포함하여 자손 대마초 식물의 품질을 향상시키기 위해 부모 라인에서 바람직한 표현 특성을 선택하여 사육 및 재배 목적으로 사용되어 온 신뢰할 수있는 재배 방법입니다8 . 그러나 의도하지 않은 교차 수분은 성적 번식을 수행 할 때 본질적인 위험이며 바람직하지 않은 자손을 일으켜 바람직한 특성의 잠재적 손실이나 원치 않는 특성의 도입으로 이어집니다. 이러한 의도하지 않은 수분의 예는 THC-생산 꽃가루로 수분된 대마 씨를 받는 대마 재배자가 부적합 식물(>0.3%의 총 THC w/w)9로 인해 상당한 경제적 손실을 초래하는 것으로 강조된다. 또한 여성으로만 구성된 작물을 생성하려면 여성화 된 씨앗대신 여성화 된 씨앗을 파종해야하며, 이는 hermaphroditism 및 경제적 손실로 이어지는 다른 바람직하지 않은 특성으로 이어질 수 있습니다. 대마초의 성적 번식의 한계를 극복하기 위해, 무성 생식은 널리 대마초 산업의 상업 생산 모델에서 실행되고있다10.

대마초의 무성 재생은 바람직한 농업 및 제약 특성을 운반하는 식물의 상업적 생산을 허용하는 단일 유전자형의 곱셈을 허용하는 단일 식물을 필요로한다. 무성 대마초 재생의 일반적인 형태는 절단하고 뿌리 형성을 유도하는 습도 돔에 의해 덮여 토양없는 기판 여성 식물의 작은 부분을 삽입하는 것입니다. 이 방법이 성공을 입증했지만, 일반적인 단점은 돔 내부에 높은 수준의 습도 (일반적으로 80 % 이상)의 축적이며, 새롭고 민감한 절단에 해로울 수있는 곰팡이 병원균에 이상적인 성장 환경을 제공합니다. 무성 전파의 또 다른 형태는 조직 배양을 이용한 미세 전파로, 멸균 기술은 제한된 공간에서 곤충, 미생물 및 바이러스가 없는 대마초 식물 물질의 전파를 허용합니다12. 그러나 이 과정은 비용이 많이 들고 시간이 많이 소요되며 대규모 대마초 시설에 일반적으로 접근 할 수없는 숙련 된 실험실 기술자가 필요합니다.

대마초의 복제 전파에 게시 된 연구 보고서는 거의 없습니다. 연구 목적과 산업 생산을위한 대마초의 무성 생식의 이해를위한 기초를 제공하기 위해,이 연구는 대마초의 복제 전파를위한 에어로 포닉 시스템을 사용하는 용이성과 접근성을 입증하는 것을 목표로. Aeroponic 시스템은 대마초의 무성 전파에 이상적입니다, 지속적으로 절단에 영양이 풍부한 물을 공급, 적시에 초기 뿌리 형성을 유도, 필요한 경우 무기한 유지 될 식물을 허용.

Protocol

1. 복제 전파를 위한 모성 식물의 생성 의도한 용도에 맞는 바람직한 형태학적 및 화학적 특성을 나타내는 건강한 여성 어머니 식물을 선택하십시오. 모성 식물이 복제 전파(즉, 절단)에 적합한 크기(약 25개의 성숙한 싹)에 도달할 수 있도록 허용합니다. 어머니 식물이 식물 성장 단계 (빛 : 어두운 = 18 h:6 h)에 남아 미래의 전파를위한 촬영 성장을 촉진 할 수 있습?…

Representative Results

설명된 에어로포닉 시스템의 효율성을 검증하기 위해, 모성 식물인 ‘체리 와인’과 ‘레드 로빈’에서 총 10~ 12cm의 건강한 14cm 길이의 촬영이 각각 소비되었다(그림 1A, B). 유도 매체를 뿌리 뽑은 후 클론을 시스템에 배치하였다(그림 2A). 에어로포닉 시스템의 시공 및 작동은 도 2A에서 회로도다이어그램으로 표시됩니다.</p…

Discussion

일관된 카나비노이드 콘텐츠와 대마초 식물에 대한 수요가 증가함에 따라 대마초 산업에서 다양한 복제 전파 방법이 악용되었습니다. 무성 전파는 대규모, 일관된 생산을위한 성적 방법에 비해 몇 가지 장점을 보여줍니다. 에어로포닉 전파 시스템은 급속한 뿌리 개발을 제공하기 위해 양분이 풍부한 물 미스트를 활용하는 수경 시스템의 수정된 버전입니다. 설명된 에어로포닉 시스?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 연구는 콜로라도 주립 대학 – 푸에블로와 과학 ICT (2021-DD-UP-0379)와 춘천 시 (대마 R&D 및 산업화, 2020-2021)의 대마초 연구 연구소에 의해 지원되었으며, 저자는 또한 “체리 와인”씨앗에 대한 관대 한 기부에 대한 정상 회의 CBD에서 저스틴 헨더슨에게 감사드립니다.

Materials

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

References

  1. ElSohly, M. A., Radwan, M. M., Gul, W., Chandra, S., Galal, A. Phytochemistry of Cannabis sativa L. Progress in the Chemistry of Organic Natural Products. 103, 1-36 (2017).
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Cite This Article
Regas, T., Han, J., Pauli, C. S., Park, S. Employing Aeroponic Systems for the Clonal Propagation of Cannabis. J. Vis. Exp. (178), e63117, doi:10.3791/63117 (2021).

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