工業(yè)大麻新品種中漢麻2、3、4號(hào)選育報(bào)告

程超華，粟建光*，譚昕，戴志剛，陳越，唐蜻，王衛(wèi)，施逢時(shí)，胡豈瑄，劉有貴

（1.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，湖南 長(zhǎng)沙 410205；2.云南素麻生物科技有限公司，云南 昆明 650200）

大麻（Cannabis sativa L.）是大麻科（Cannabinaceae）大麻屬（Cannabis）的一年生草本植物，起源于中亞、喜馬拉雅山和西伯利亞中部以及高加索和里海南部。中國(guó)是大麻的主要生產(chǎn)國(guó)和重要的起源地之一。工業(yè)大麻（Industrial hemp）為四氫大麻酚（Tetrahydrocannabinol，THC）含量低于0.3%的大麻品種類型，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，廣泛用于紡織、大健康、食品、生物工程材料、造紙等。近年來，以花葉種植提取大麻二酚（Cannabidiol，CBD）等大麻素，已經(jīng)逐漸成為工業(yè)大麻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)新的重要方向［1-3］，但推廣種植品種CBD含量偏低一直是制約行業(yè)發(fā)展的主要瓶頸之一。2019年，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所種質(zhì)資源研究室選育的CBD含量3.19%的中漢麻1號(hào)在云南省通過品種鑒定，成為中國(guó)云南等南方地區(qū)首個(gè)CBD含量高于3%的藥用工業(yè)大麻專用品種［4］。因此，繼續(xù)培育CBD含量高且THC含量低于0.3%，花葉產(chǎn)量高、抗逆性好、抗病性強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)良工業(yè)大麻新品種，可以豐富中國(guó)工業(yè)大麻品種類型，促進(jìn)中國(guó)工業(yè)大麻產(chǎn)業(yè)健康良性發(fā)展，提高中國(guó)工業(yè)大麻產(chǎn)業(yè)的國(guó)際核心競(jìng)爭(zhēng)力。

1 選育程序

2014年從國(guó)家麻類種質(zhì)資源中期庫(kù)鑒定出優(yōu)異大麻資源DMG230和DMG213，將之作為育種親本，與栽培品種進(jìn)行雜交。利用溫室、海南三亞冬繁等條件，進(jìn)行一年多代繁育。其中，DMG213作為親本，具有總大麻素含量較高、生育期較長(zhǎng)、分枝較多等特點(diǎn)，與云麻7號(hào)和中大麻3號(hào)分別雜交后，經(jīng)多代單株混合選擇，分別形成高代品系HMZY0233和HMZY0234；DMG230來源于中低緯度地區(qū)，株型緊湊，分枝較多，總大麻素含量較高，與云麻7號(hào)雜交后經(jīng)多代混合選擇和多代單株選擇，形成優(yōu)良高代品系HMZY0230。雌化種子的繁育方法參考文獻(xiàn)［5］。

2018年，三個(gè)高代品系在湖南沅江進(jìn)行品種（系）比較試驗(yàn)，2019～2020年進(jìn)行多年多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn)，2020年進(jìn)行生產(chǎn)示范，示范結(jié)果表明，該系列品系符合育種目標(biāo)，2020年10月10日，在云南昆明通過云南省種子管理站組織專家進(jìn)行品種鑒定，分別被命名為中漢麻2號(hào)、中漢麻3號(hào)和中漢麻4號(hào)。

選育過程如下表所示，本文涉及的材料均為雌雄異株，性狀考察和株系選擇主要針對(duì)雌株進(jìn)行。

表1 中漢麻2、3、4號(hào)的選育流程Table 1 Breeding procedure of Zhong Han Ma No.2，No.3 and No.4

2 試驗(yàn)結(jié)果

2.1 品比試驗(yàn)結(jié)果

2018年，在湖南省沅江市中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所試驗(yàn)基地進(jìn)行品比試驗(yàn)。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，試驗(yàn)小區(qū)面積66 m2（6 m×11 m），采用穴盤育苗的方式育苗移栽，行株距1.1 m×1.2 m，種植密度7500株／hm2，對(duì)照品種為云南主栽品種云麻7號(hào)（下同）。

由表2可知，中漢麻2、3、4號(hào)的花葉成熟期和全生育期均早于對(duì)照。株高分別為2.19、2.13、1.68 m，均低于對(duì)照（2.67 m）。中漢麻 2、3、4號(hào)的花葉產(chǎn)量分別為 1786.5、1767.0、1627.5 kg／hm2，比對(duì)照品種云麻7號(hào)分別低183.0、202.5、342.0 kg／hm2。中漢麻2、3、4號(hào)的 CBD含量分別為3.27%、3.38%、4.19%，高于對(duì)照品種云麻7號(hào)（p＜0.01，差異水平為極顯著），分別達(dá)到 2.84、2.94、3.64倍。中漢麻2、3、4號(hào)的THC含量均低于0.2%，符合國(guó)家規(guī)定的THC含量低于0.3%的標(biāo)準(zhǔn)范圍，為低毒品種類型。中漢麻系列3個(gè)品種株型偏矮，莖粗和分枝長(zhǎng)度適中，分枝節(jié)位低，有效分枝數(shù)多，CBD含量較高，THC含量低于0.3%，符合藥用型工業(yè)大麻優(yōu)良品種的要求。

表2 中漢麻2、3、4號(hào)的生育特性和產(chǎn)量Table 2 Reproductive characteristics and yield of Zhong Han Ma No.2，No.3 and No.4

2.2 多年多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積66 m2（60 m×1.1 m），采用穴盤育苗的方式進(jìn)行，行株距（1.1 m×1.2 m），種植密度約7500株／hm2。2019～2020年進(jìn)行了多年多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn)，其中，2019年在云南昆明東川、普洱思茅和騰沖固安3點(diǎn)進(jìn)行，2020年在云南昆明陽(yáng)宗、普洱思茅、騰沖滇灘和文山薄竹4點(diǎn)進(jìn)行。

結(jié)果表明（表3、4），中漢麻2號(hào)為中晚熟雌雄異株品種，其雄花周期18 d，比對(duì)照品種短23 d。雄株開花時(shí)間較集中，有利于田間集中去雄，減少了去雄時(shí)間，降低了勞動(dòng)力成本。花葉產(chǎn)量為1723.5 kg／hm2，CBD含量為3.26%，是對(duì)照品種的3.63倍。

表3 中漢麻2、3、4號(hào)的生育特性Table 3 Reproductive characteristics of Zhong Han Ma No.2，No.3 and No.4

中漢麻3號(hào)為全雌型品種，雌株比例達(dá)97.1%?；ㄈ~成熟期156 d，比對(duì)照品種短18 d，表現(xiàn)出較明顯早熟。其花葉產(chǎn)量為1693.5 kg／hm2，CBD含量為4.07%，是對(duì)照品種的4.52倍。全雌品種比常規(guī)品種減少了去雄成本，且沒有去雄后植株分布不均的問題，提高了土地的利用效率和整體種植效益。

中漢麻4號(hào)為全雌型品種，雌株比例達(dá)96.4%?；ㄈ~成熟期144 d，比對(duì)照品種短30 d，表現(xiàn)出明顯早熟。其花葉產(chǎn)量為1627.5 kg／hm2，CBD含量為4.25%，是對(duì)照品種的4.72倍。除具有雌株比例高的優(yōu)點(diǎn)外，明顯早熟這一特性使其可適當(dāng)延后播種，待南方雨季來臨時(shí)播種，可提高種植效率。

表4 中漢麻2、3、4號(hào)的花葉產(chǎn)量和CBD含量Table 4 Inflorescence and leaf yield and CBD content of Zhong Han Ma No.2，No.3 and No.4

從表5的多年多點(diǎn)試驗(yàn)花葉產(chǎn)量和CBD含量方差分析可以看出，中漢麻2號(hào)、3號(hào)和4號(hào)年份組間p-value＞0.05，地點(diǎn)組間p-value＞0.01，說明該三個(gè)品種年份、地點(diǎn)組間差異不顯著，表明參試品種在不同年份和地點(diǎn)種植，花葉產(chǎn)量均較為穩(wěn)定。CBD產(chǎn)量方差分析顯示，中漢麻2號(hào)、3號(hào)和4號(hào)年份組間、地點(diǎn)組間p-value＞0.05，說明該3個(gè)品種CBD含量年份、地點(diǎn)組間差異不顯著，表明參試品種CBD含量較為穩(wěn)定，受外界環(huán)境影響較小。

表5 中漢麻2、3、4號(hào)的花葉產(chǎn)量和CBD含量方差分析Table 5 ANOVA of Inflorescence and leaf yield and CBD content of No.2，No.3 and No.4

從表6可知，中漢麻2號(hào)、3號(hào)和4號(hào)花葉產(chǎn)量均值分別為1723.65、1692.90、1626.90 kg／hm2，與對(duì)照（1846.05 kg／hm2）相比，中漢麻 3號(hào)、中漢麻 4號(hào)差異水平為極顯著（p-value＜0.001），說明對(duì)照品種的花葉產(chǎn)量明顯高于中漢麻3號(hào)及中漢麻4號(hào)；中漢麻2號(hào)、3號(hào)和4號(hào)的CBD含量均值分別為3.26%、4.07%和4.26%，與對(duì)照（0.90%）差異極顯著（p-value＜0.001），表明中漢麻2號(hào)、中漢麻3號(hào)、中漢麻4號(hào)的CBD含量顯著高于對(duì)照。

表6 花葉產(chǎn)量和CBD含量差異性比較Table 6 Differences of inflorescence and leaf yield and CBD content of No.2，No.3 and No.4

從上述分析可知，各品種的花葉產(chǎn)量、CBD和THC含量在不同年份、不同地點(diǎn)雖有所差異，但波動(dòng)幅度較小，整體保持穩(wěn)定。三個(gè)新品種（系）的花葉產(chǎn)量和CBD含量對(duì)其單位面積的CBD產(chǎn)出總體評(píng)價(jià)，其CBD產(chǎn)能均優(yōu)于對(duì)照。

2.3 生產(chǎn)試驗(yàn)結(jié)果

2020年在云南昆明梁王山進(jìn)行，中漢麻2、3、4號(hào)表現(xiàn)生長(zhǎng)整齊一致，綜合經(jīng)濟(jì)性狀良好。中漢麻 2、3、4號(hào)花葉產(chǎn)量分別為 1804.5、1854.0、1654.5 kg／hm2，比對(duì)照品種分別低 258.0、202.5、402.0 kg／hm2；中漢麻 2、3、4號(hào) CBD含量分別為 3.34%、4.15%、4.27%，是對(duì)照（1.13%）的 2.96、3.67、3.78倍；中漢麻2、3、4號(hào)與對(duì)照的THC含量均小于0.3%（表7）。由此數(shù)據(jù)可知，中漢麻2、3、4號(hào)是花葉產(chǎn)量較高、CBD含量高、THC達(dá)標(biāo)的優(yōu)良品種，適合在云南地區(qū)推廣種植。

表7 中漢麻2、3、4號(hào)的花葉產(chǎn)量、THC和CBD含量Table 7 Inflorescence and leaf yield and CBD content of Zhong Han Ma No.2，No.3 and No.4

2019～2020年，委托云南佩林科技有限公司對(duì)中漢麻2號(hào)、3號(hào)和4號(hào)進(jìn)行了白絹病抗性鑒定。委托云南農(nóng)業(yè)大學(xué)水資源和節(jié)水灌溉重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了抗旱性鑒定評(píng)價(jià)。

鑒定結(jié)果表明，中漢麻2號(hào)、3號(hào)和4號(hào)抗旱指數(shù)多年多點(diǎn)平均為0.97、0.95和0.92，抗旱水平評(píng)級(jí)均為中，與對(duì)照水平基本相當(dāng)。中漢麻2號(hào)白絹病平均病株率為3.97%，平均病情指數(shù)為39.73，為中抗品種；中漢麻3號(hào)白絹病田間自然發(fā)病率為1.50%，平均病情指數(shù)14.98，為抗病品種；中漢麻4號(hào)白絹病平均發(fā)病率為2.37%，平均病情指數(shù)為23.73，為抗病品種；對(duì)照品種田間自然發(fā)病率為4.96%，平均病情指數(shù)為49.56，為中抗品種。中漢麻2號(hào)、3號(hào)和4號(hào)在品種對(duì)比試驗(yàn)、多年多點(diǎn)區(qū)域試驗(yàn)和生產(chǎn)示范試驗(yàn)期間，未見明顯葉斑病、灰霉病、白粉病、根腐病發(fā)生。

3 特征特性

綜上所述，中漢麻2、3、4號(hào)品種的THC含量均符合國(guó)際及云南省地方標(biāo)準(zhǔn)《工業(yè)大麻品種類型》（DB53／T295.1-2009）THC＜0.3%的規(guī)定，抗旱性和白絹病抗病性中度。各品種的主要特征特性如下：

中漢麻3號(hào)為全雌品系，雌株比例為97.1%，全生育期165～180 d，屬于中熟品種。植株生物學(xué)性狀為平均株高2.32m，莖粗2.3～3.1 cm，莖稈深綠色，雌花序長(zhǎng)度20～25 cm，種子寬卵圓形，灰褐色，千粒重18.7 g，節(jié)間長(zhǎng)度15.2 cm，葉型狹長(zhǎng)鋸齒形。CBD含量4.04%～4.32%，平均含量4.22%，THC平均含量0.19%。

中漢麻4號(hào)為全雌品系，雌株比例為96.4%，全生育期155～165 d，屬于中熟品種。植株生物學(xué)性狀為平均株高168.1 cm，莖粗2.44 cm，莖稈綠色，葉綠色，寬大鋸齒形，葉柄淺紫色，雌花序長(zhǎng)度25～35 cm，種子寬卵圓形，灰褐色，千粒重13～18 g，總節(jié)數(shù)20～27節(jié)，節(jié)間長(zhǎng)度9.7 cm。CBD含量4.01%～4.53%，平均含量4.29%，THC平均含量0.17%。

中漢麻2號(hào)為雌雄異株，雌雄比約為1∶1，全生育期170～180 d，屬于中晚熟品種。該品種莖稈綠色，葉綠色，寬大鋸齒形，葉柄淺紫色，平均株高218.5 cm，莖粗2.52 cm，雌花序長(zhǎng)度25～35 cm，種子寬卵圓形，灰褐色，千粒重18～25 g，總節(jié)數(shù)25～35節(jié)，節(jié)間長(zhǎng)度16 cm。CBD含量3.01%～3.44%，平均含量3.22%，THC平均含量0.18%。

4 栽培技術(shù)要點(diǎn)

4.1 選擇地塊

選擇土壤肥沃、疏松、土層深厚且pH在5.8～6.5的通透性較好的壤土，忌鹽漬土和排水不良的地塊。

4.2 適時(shí)育苗、移栽

4月中上旬即可進(jìn)行育苗工作，育苗方式選擇穴盤育苗或其他育苗方式進(jìn)行，待苗生長(zhǎng)高度達(dá)15 cm，根系成團(tuán)狀時(shí)即可移栽。

4.3 科學(xué)施肥

在整個(gè)生育期施1次底肥，苗高50～60 cm時(shí)每穴施尿素15 g；間隔20 d左右進(jìn)行第二次施肥，每穴施尿素30 g；第三次施肥在去雄結(jié)束后進(jìn)行，每穴施用氮磷鉀比例為10∶30∶20的復(fù)合肥20 g。

4.4 田間管理

在苗期生長(zhǎng)高度達(dá)40 cm左右時(shí)間苗，除去過高株或弱株，使每個(gè)穴內(nèi)留有2～3株苗，剩余的苗應(yīng)保持相對(duì)整齊一致。病蟲草害及時(shí)防治，采用打穴蓋膜的方式可有效降低雜草對(duì)大麻生長(zhǎng)的影響。在雄麻開花前及時(shí)砍掉雄麻，砍雄麻時(shí)應(yīng)做到及時(shí)、干凈、徹底。

4.5 適時(shí)收獲

中漢麻系列品種常為9月中下旬至10月中上旬收獲。于雄株現(xiàn)蕾期至初花時(shí)進(jìn)行雄株花葉收獲，至雌株盛花（蕊）期進(jìn)行雌株收獲，并對(duì)花葉及時(shí)晾曬，置陰涼、通風(fēng)、干燥處保存。

4.6 室內(nèi)種植

中漢麻系列品種可在室內(nèi)或溫室種植，除進(jìn)行常規(guī)栽培管理措施外，還應(yīng)注意種植環(huán)境的通風(fēng)、透氣性。種植過程宜做好去雄工作，在有效隔絕花粉的條件下，CBD和THC含量均可比田間種植提高，同時(shí)THC含量在合規(guī)范圍（＜0.3%）。

5 保持品種種性和種子生產(chǎn)的技術(shù)要點(diǎn)

中漢麻3、4號(hào)的保種與常規(guī)雌雄異株工業(yè)大麻品種相同，其全雌種子的生產(chǎn)方法為：種植中漢麻3、4號(hào)常規(guī)品種，在現(xiàn)蕾期拔除所有雄株，并對(duì)部分雌株進(jìn)行化學(xué)試劑噴施處理，誘導(dǎo)其產(chǎn)生雄花并產(chǎn)生可育花粉，這種花粉與正常雌株授精后得到的種子即為中漢麻3、4號(hào)全雌種子，噴施用的化學(xué)試劑配方及處理方法參見文獻(xiàn)［5］。

6 適宜區(qū)域

中漢麻系列品種是以高CBD含量為主的藥用型專用品種，該品種適宜在中國(guó)云南、湖南等中低緯度地區(qū)種植。

7 討論

在THC含量低于0.3%的前提下，CBD含量較高、花葉產(chǎn)量高、抗逆性好、抗病性強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)良工業(yè)大麻新品種，是中國(guó)藥用工業(yè)大麻品種的培育方向。將優(yōu)良品種進(jìn)行雌化繁育，可節(jié)約去雄成本，且沒有去雄后植株分布不均的問題，提高了土地的利用效率和整體種植效益。因此，中漢麻2、3、4號(hào)的選育及雌化培育，豐富了中國(guó)工業(yè)大麻品種類型，對(duì)促進(jìn)中國(guó)工業(yè)大麻產(chǎn)業(yè)健康良性發(fā)展具有積極意義。