שימוש במערכות אירופוניות להפצת כליות של קנאביס

Summary

פרוטוקול זה נועד לספק מידע הדרכה עבור הפצת כלת של קנאביס סאטיבה L. על ידי יישום מערכות aeroponic. השיטה המתוארת כאן כוללת את כל האספקה והפרוטוקולים הדרושים כדי לשחזר בהצלחה תכונות מורפולוגיות וכימיות רצויות בסוג הקנאביס.

Abstract

פרוטוקול זה מתאר את התקינה של טכניקת התפשטות כלתות יעילה של קנבוס על ידי שימוש במערכות האווירופוניות. גזרי ירי ראשוניים נקטעו משני זני קנבוס, בשם "יין דובדבן" ו "אדום רובין" (17-20% w / w CBD), ששימשו כ'צמח אם '. מבשר עזר (חומצה indole-3-butyric) הוחל כדי לעורר התפתחות השורש בחלק הבסיסי של חתכים excised לפני המיקום במערכת. החתכים הוטעו קלות עם פתרון הערפל התזונתי כל שלושה ימים כדי לספק תמיכה תזונתית שכן הפתרון מכיל את המקרונוטריאנטים החיוניים, כולל חנקן, זרחן ואשלגן. מאגר המים של המערכת האווירופונית שמר על טווח pH בין 5.0-6.0 וטמפרטורת מים בין 20-22 מעלות צלזיוס. משאבת מים צוללת שימשה להעברת מים לחיתוך. חיתוך קצה לירות סופקו עם 24 שעות של אור ליום במשך 10 ימים עד התפתחות השורש התרחשה, שבו חתכים מושרשים הושתלו למטרות מחקר. מערכות aeroponic אלה הוכיחו לייצר תוצאות רצויות עבור התפשטות קנאביס . השיטה המתוארת כאן מקלה על אילוצי זמן פוטנציאליים הנובעים משיטות מסורתיות כדי לאפשר אמצעים יעילים יותר להתפשטות א-מינית של קנאביס.

Introduction

קנאביס סאטיבה ל' הוא צמח פורח שנתי, דיוצ'י, המסווג במשפחה קנבסאיי. קנבינואידים, המיוצרים בעיקר בתוך טריכומים בלוטות הממוקם על השכבה האפידרמית החיצונית של רקמות bract על תפרחות ^{הנשיות1}, הופכים לנושא מחקר פופולרי יותר ויותר, בעיקר בשל תכונות מרפא מוכרים בהדרגה שלהם. קנבידיול (CBD) הוא הקנבינואיד השני הבולט ביותר שנמצא בקנביס לאחר Δ9-tetrahydrocannabinol (THC) ומיוחס לשורה של יתרונות רפואיים, כולל תכונות ^{מזיקות2}, תכונות נגד ^{התקפים3}, תכונות נוגדות ^{דיכאון4}, הפחתת הסיכון ^{לסוכרת5}, וטיפול בהפרעות שינה ^שונות6. בשל היתרונות הבריאותיים הרבים הקשורים למטבוליטים של צמח הקנאביס, יש ביקוש גובר לייצור בקנה מידה ^מסחרי7. כדי לענות על דרישה זו, שיטות הטיפוח משתפרות כל הזמן ומומצאות מחדש כדי לספק ללא הרף חומר צמחי עקבי ואיכותי לתעשיית הקנאביס המתפתחת.

התפשטות של קנאביס ניתן להקל בשתי דרכים: רבייה מינית או א-מינית. דוגמה לרבייה מינית היא האבקת ביצות נקביות עם אבקה מדבנים של זכר וכתוצאה מכך זרע שניתן לנבוט. נביטת זרעים היא שיטת גידול אמינה ששימשה למטרות גידול וטיפוח בה נבחרות תכונות פנוטיפיות רצויות בשורות ההורים כדי לשפר את איכות צמחי הקנאביס הצאצאים, כולל תכונות כגון עמידות לבצורת, עמידות בפני חרקים, תשואה מוגברת ועוצמה ^{מוגברת8} . עם זאת, האבקה צולבת לא מכוונת היא סיכון מובנה בעת ביצוע רבייה מינית, גרימת צאצאים לא רצויים, מה שמוביל לאובדן פוטנציאלי של תכונות רצויות או מבוא של תכונות לא רצויות. דוגמה להאבקה לא מכוונת זו מודגשת על ידי מגדלי קנבוס המקבלים זרעי קנבוס מואבקים עם אבקה המייצרת THC וכתוצאה מכך הפסד כלכלי משמעותי בשל הצמחים שאינם תואמים (>0.3% בסך THC w / w)⁹. בנוסף, כדי ליצור יבול המורכב מנקבות בלבד, זרע נשי חייב להיזרע במקום זרע לא נשי, אשר יכול להוביל הרמפרודיטיות ותכונות לא רצויות אחרות המובילות לאובדן כלכלי. כדי להתגבר על המגבלה של רבייה מינית של קנאביס, רבייה א-מינית כבר נהוגה באופן נרחב במודלים ייצור מסחרי של תעשיית הקנאביס10.

רבייה א-מינית של קנאביס דורשת רק צמח אחד, המאפשר כפל של גנוטיפ אחד המאפשר ייצור מסחרי של צמחים הנושאים תכונות אגרונומיות ותרופות רצויות. צורה נפוצה של רבייה א-מינית של קנאביס היא לחתוך ולהכניס חלקים קטנים של צמח נקבה לתוך מצע ללא ^אדמה11 אשר מכוסה על ידי כיפת לחות כדי לגרום להיווצרות שורש. למרות ששיטה זו הוכחה כמוצלחת, חיסרון נפוץ הוא הצטברות של רמת לחות גבוהה (בדרך כלל 80% ומעלה) בתוך הכיפה, ומספקת סביבת צמיחה אידיאלית לפתוגנים פטרייתיים, אשר יכול להיות מזיק לחיתוך חדש, רגיש. צורה נוספת של התפשטות א-מינית היא מיקרו-פרופגציה באמצעות תרבית רקמות, שבה טכניקות סטריליות מאפשרות הפצה של חרקים, חיידקים וחומר צמחי קנאביס ללא וירוסים בחלל ^מוגבל12. תהליך זה, לעומת זאת, הוא יקר, זמן רב ודורש טכנאי מעבדה מיומנים אשר בדרך כלל אינם נגישים למתקני קנאביס בקנה מידה גדול.

מעט מאוד דוחות מחקר שפורסמו קיימים על התפשטות כלנית של קנאביס. על מנת לספק בסיס להבנת רבייה א-מינית של קנאביס למטרות מחקר וייצור תעשייתי, מחקר זה נועד להדגים את הקלות והנגישות של שימוש במערכות האווירופוניות להפצת כליות של קנאביס. מערכות אווירופוניות אידיאליות להפצה א-מינית של קנאביס, ומספקות בעקביות מים עשירים בחומרים מזינים לחיתוך, גורמות להיווצרות שורשים מוקדמת בזמן, ומאפשרות לצמח להישמר ללא הגבלת זמן במידת הצורך.

Protocol

1. דור של צמח אם להפצת כליות

1. בחר צמח אם בריא, נקבה המציג מאפיינים מורפולוגיים וכימיים רצויים ספציפיים לשימוש המיועד שלו.
2. אפשר לצמח האם להגיע לגודל המתאים (בערך 25 יורה בוגר) עבור התפשטות כליות (כלומר, חתכים).
3. אפשר לצמחים האם להישאר בשלב הצמיחה הצמחית (אור: כהה = 18 h:6 h) כדי לקדם צמיחת לירות להתפשטות עתידית.

2. הקמה והכנה של מערכת האווירופונית

1. התחילו בהצבת המכסה על גבי המיכל (38.1 ס"מ x 25.4 ס"מ x 30.48 ס"מ). קודחים את מספר החורים הרצוי במכסה תוך מתן מקום הולם (רצוי 3 ס"מ) בין כל אחד מהם.
2. מקם את משאבת המים (שולחן החומרים) במרכז המיכל.
3. יוצקים 7-8 ליטר של מים מזוקקים לתוך המיכל, כך זרבובית המשאבה נשאר בערך 2.5 ס"מ מעל קו המים.
   הערה: זה מבטיח משאבת מים צוללת (שולחן של חומרים) הוא מסוגל לדחוף מים עם מספיק כוח להתפשט על פני מכסה מיכל. מומלץ למים מזוקקים; עם זאת, מי ברז רגילים עשויים לשמש גם.
4. יש למקם את הכמות המתאימה של קוביות Rockwool (3.81 ס"מ) (שולחן החומרים) או קוביות מדיה לבחירתכם בכל חריץ. הפעל את המשאבה ואפשר לה לרוץ במשך 24 שעות.
   הערה: קוביות Rockwool מועדפות בשל יכולת "עיגון" שלהם על חתכים מושרשים חדשים המסייעים לשמור על צמחים זקופים לאחר ההשתלה.

3. בחירת וקטע צילומים מתאימים

1. לאסוף יורה ליד meristem apical באמצעות אזמל מעוקר או מספריים. חתכים הם ~ 10 ס"מ אורך, באופן אידיאלי עם כמה צמתים.
   הערה: חותכים את הגבעול בזווית של 45°. חיתוך בזווית של 45° מגדיל את שטח הפנים של החלק הבסיסי של החיתוך, ומאפשר יותר מקום להתפתחות השורש. זה אופציונלי לעשות חריץ קטן (1-2 ס"מ) באמצע החתך של 45° כדי להגדיל עוד יותר את שטח הפנים.
2. הסר את כל העלווה למעט עלווה נוכחת בשלושת הצמתים העליונים.
3. טובלים את החיתוך החדש שנחתך בתמיסת השורש המכילה חומצה indole-3-butyric (IBA) (טבלת חומרים) ~ 2-5 ס"מ למעלה מבסיס הגבעול עבור ~ 5 s.
4. הכנס את החיתוך למרכז קוביית Rockwool הממוקמת במערכת האווירופונית.
   הערה: עומק החדרת החיתוך הוא להישאר ~ 1-2 ס"מ מתחתית קוביית Rockwool.
5. לרסס את החתכים unrooted עם פתרון ערפל מיזיני (שולחן החומרים) כל 3 ימים.
6. לגדל את החתכים עם 18-24 שעות של אור ליום עם צפיפות שטף פוטון פוטונית (PPFD) של 100 מיקרומול / ^m2 /s ב 24-29 °C (70-60% לחות יחסית.

4. תחזוקת מערכת האווירופונית ובריאות ההתפשטות

1. לחדש את המערכת עם מים ב- pH בין 5.0- 6.0 כל 2-5 ימים.
2. ערפל קלות את החתכים (ערפל אחד לכל חיתוך) עם פתרון הערפל התזונתי (שולחן החומרים) כל 3 ימים.
3. הוסיפו למאגר 5 מ"ל מכל פתרון מיזיני (טבלת חומרים) כל 3-5 ימים.
   הערה: התוספת המזינים גורמת למים להיות חומים ועכורים.
4. יש להוסיף 15 מ"ל של תמיסת ניקוי האצות והחיידקים המכילה חומצה היפוכלורית (0.028%) לכל 10 ליטר מים כל 5 ימים (טבלת חומרים).

5. השתלת התפשטות

1. בחר את החתכים עם שורשים ארוכים, לבנים, סיביים.
   הערה: הימנע חתכים עם מערכות שורש חום, חלקלק, קצר כמו זה אינדיקטור לנוכחות של ריקבון שורש ובדרך כלל ייקח יותר זמן כדי להתאקלם המדיום החדש גדל יכול להביא מחלות לא רצויות.
2. מוציאים בזהירות את קוביית הרוקוול מהמערכת ומתיר את השורשים.
3. להשתיל את התפשטות הקנביס לסיר משתלה 4 L מלא בתערובת אדמה מזינה (שולחן החומרים).
   הערה: מומלץ להשקות מיד כדי למנוע מהשורשים להתייבש.

6. ניקוי ואחסון של מערכת האווירופונית

1. כאשר המערכת כבר לא בשימוש, לשטוף עם מים ולנקות עם 70% אתנול או חומר חיטוי אחר.
2. הסר את המסנן ממשאבת המים ולשטוף במים כדי להסיר פסולת.
3. ייבשו את המערכת על ידי ניגוב עם מגבות נייר או מטלית רחצה.
4. מניחים את המשאבה בתוך האמבטיה עם המכסה ומאחסנים אותה עד להזדקק.

תוצאות

כדי לאמת את היעילות של המערכת האווירופונית המתוארת, סך של 10 ו 12 צילומים בריאים באורך 14 ס"מ נקטעו מצמחי האם, 'יין דובדבן' ו'אדום רובין', בהתאמה (איור 1A, B). לאחר טבילה במדיה אינדוקציה השורשית, שיבוטים הוכנסו למערכת (איור 2A). הבנייה והתפעול של מערכת האוויר?...

Discussion

עם הביקוש הגובר לצמחי קנאביס עם תוכן קנבינואידים עקבי, שיטות שונות להפצת כליות נוצלו בתעשיית הקנאביס . ההתפשטות הא-מינית מראה מספר יתרונות על פני שיטות מיניות לייצור בקנה מידה גדול ועקבי. מערכת התפשטות האווירופונית היא גרסה מותאמת של מערכת הידרופונית המשתמשת בערפל מים עשיר בחומ...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
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