Доведено ефективність поліпшуючого первинного насінництва конопель щодо вмісту канабіноїдних наркотичних сполук. Запропоновано нову схему первинного насінництва, що базується на сімейно-груповому відборі, проведеній оцінці сімей на вміст канабіноїдів у фазі бутонізації і дозрівання рослин, а також перевірки їх у нащадків.

Ключ. слова: Cannabis sativa L., гибриды, половые типы, взаимосвязь каннабиноидов, биосинтез каннабиноидов
Індекс рубрикатора НБУВ: П216.2-317.3,025

Рубрики:

Коноплі

Шифр НБУВ: Ж61831 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Висвітлено сучасні наукові уявлення про каннабіноїдні сполуки конопель як біологічне джерело наркотичних речовин. Наведено морфологічну та біологічну характеристику посівних і диких конопель. Досліджено історію виникнення даної культури та її використання як джерела наркотичних речовин. Розкрито хімічну природу каннабіноїдних сполук. Описано фізіологічні та психотоміметичні властивості гашишу та каннабіноїдів. Розглянуто біологічні основи формування каннабіноїдних речовин у конопель в онтогенезі, проаналізовано динаміку їх накопичення вегетативними та генеративними органами даної культури, а також її чоловічими, жіночими та однодомними типами. Досліджено кількісні та якісні зміни каннабіноїдних сполук під впливом температури, тривалості зберігання зразків та умов вирощування сортів у різних регіонах.

Освещены современные научные представления о каннабиноидных соединениях конопли как биологическом источнике наркотических веществ. Даны морфологическая и биологическая характеристики посевной и дикой конопли. Исследована история возникновения данной культуры и ее использования как источника наркотических веществ. Раскрыта химическая природа каннабиноидных соединений. Описаны физиологические и психотомиметические свойства гашиша и каннабиноидов. Рассмотрены биологические основы формирования каннабиноидных веществ в конопле в онтогенезе, проанализирована динамика их накопления вегетативными и генеративными органами данной культуры, а также ее мужскими, женскими и однодомными типами. Исследованы количественные и качественные изменения каннабиноидных соединений под влиянием температуры, длительности хранения образцов и условий выращивания в различных регионах.

Зроблено огляд сучасних якісних і кількісних методів визначення каннабіноїдних сполук у конопель із селекційною метою. Висвітлено історію розробки нових методів відбору, підготовки зразків для визначення вмісту каннабіноїдних сполук у даній культурі, наведено рекомендації щодо модернізації методу тонкошарової хроматографії. Розроблено й апробовано експрес-метод оцінювання одиничних рослин з визначення суми каннабіноїдних речовин за польових умов. Наведено морфологічну характеристику залозистих волосків вегетативних і генеративних органів конопель. Досліджено процеси успадкування морфологічних ознак залозистих волосків та вмісту каннабіноїдних сполук у конопель. Встановлено залежність між вмістом каннабіноїдних речовин і морфологічними ознаками залозистих волосків. Висвітлено питання створення сортів конопель, які не містять наркотичних речовин.

Проведен обзор современных качественных и количественных методов определения каннабиноидных соединений у конопли в целях селекции. Освещена история разработки новых методов отбора, подготовки образцов для определения содержания каннабиноидных соединений в данной культуре, обоснованы рекомендации по модернизации метода тонкослойной хроматографии. Разработан и аппробирован экспресс-метод оценивания единичных растений по определению суммы каннабиноидных веществ в полевых условиях. Дана морфологическая характеристика железистых волосков вегетативных и генеративных органов конопли. Исследованы процессы наследования морфологических признаков железистых волосков и содержания каннабиноидных соединений у конопли. Установлена зависимость между содержанием каннабиноидных веществ и морфологическими признаками железистых волосков. Освещены вопросы создания сортов конопли, не содержащих наркотических веществ.

Виявлено закономірності мінливості анатомічних структур і фізико-механічних показників первинного та вторинного волокон уздовж стебла, низьковолокнистих і високоволокнистих сортів, рослин загущеного та розрідженого посівів, а також відповідно до кількості листків у стеблових вузлах. На основі проведених досліджень отримано новий селекційний матеріал конопель з підвищеною волокнистою продуктивністю та збільшеною часткою кращого за якістю первинного волокна у загальному. Розроблено спосіб відбору елітних рослин конопель за ознакою щільності волокнистого шару для збільшення його маси у стеблі та методику відбору рослин за високим вмістом первинного та низьким вмістом вторинного волокон для поліпшення якісного складу волокнопродукції. Наведено розрахунки економічної ефективності застосування відбору елітних рослин на волокнистість за відрізками порівняно з цілими стеблами та застосування методу відбору рослин за ознакою щільності волокнистого шару у порівнянні з анатомічним аналізом стебла.

Проведено дослідження в напрямку виявлення особливостей впливу хімічних мутагенів нітрозоетилсечовини (НЕС) і нітрозометилсечовини (НМС) на зміну біологічним і господарсько-цінним ознакам рослин конопель з метою практичного використання їх у селекції. Визначено, що до програми вивчення було залучено 11 сортів конопель. Встановлено, що прийнятними дозами хіммутагенів для отримання нового вихідного матеріалу є водний розчин цих речовин в концентрації: 0,0125 - 0,05% для НЕС і 0,0125 - 0,025% для НМС за умов експозиції замочування насіння 18 год.

Наведено результати досліджень мінливості та взаємозв'язку комплексу кількісних ознак рослин конопель та їх використання в селекційних цілях. Вивчено 4 різноволокнисті сорти за умов загущеного та розрідженого посіву. Виявлено ряд біологічних закономірностей формування волокнистості стебла конопель, практичне застосування яких забезпечує суттєве підвищення продуктивності рослин за волокном і поліпшення його якісного складу. Розроблено методичні рекомендації для селекції. Одержано перспективний селекційних матеріал конопель. За даними конкурсного сортовипробування новий матеріал перевищує вихідний сорт ЮСО-31 за урожаєм волокна на 2,8 ц/га (надбавка + 20,0 %), в тому числі довгого волокна - на 2,7 ц/га (+22,7 %).

Досліджено селекційну цінність сучасного генофонду конопель за тривалістю вегетаційного періоду, статевими типами, продуктивністю, виходом і якістю волокна, вмістом наркотичних речовин, динамікою формування та нагромадження повітряно-сухої маси, волокна та деревини в процесі онтогенезу, стійкістю до шкідників і хвороб. Розроблено методи розмноження й оцінки зразків Національної колекції за біологічними та господарсько-цінними ознаками, проаналізовано взаємозв'язок між показниками якості та виходу волокна. Визначено кращі зразки базової колекції за комплексом господарсько-цінних ознак, зразки-донори для створення нових високопродуктивних сортів однодомних конопель.

Установлено, що у конопель маса насіння залежить від сорту, екотипу, статевого типу, розміру та форми суцвіття, довжини та щільності бокових гілок суцвіття першого та другого порядку, кількості насіння з рослини, співвідношення чоловічих, жіночих та інтерсексуальних квіток у суцвітті, щільності плодів на плодоносних пагонах. Показано особливості зміни ознак суцвіття конопель за різної густоти стеблостою, що визначає різний рівень насіннєвої продуктивності як реакцію рослин на умови вирощування. Досліджено структуру посіву конопель за параметрами - загальною та технічною висотою стебла та довжиною суцвіття - з урахуванням даних, одержаних завдяки теоретичному визначенню оптимальної площі живлення рослин для механізованого збирання конопель з метою одержання високого врожаю насіння. Поліпшено чоловічостерильну лінію конопель "Однодомні 9ЧС" за співвідношенням статевих типів і підвищенням насіннєвої продуктивності. На підставі результатів дослідження визначено параметри рослин конопель для моделювання нового сорту, високоврожайного за насінням.

Вперше в Україні встановлено особливості успадкування статі під час схрещування однодомної фемінізованої матірки і різних статевих типів сучасних сортів однодомних конопель. Встановлено ступінь дестабілізації ознаки однодомності ранньостиглою і пізньостиглою плоскінню однодомних конопель, динаміку її бутонізації у гібридів. Обгрунтовано доцільність схрещування однодомної фемінізованої матірки з однодомною фемінізованою матіркою чи справжніми однодомними фемінізованими рослинами та застосування зворотних схрещувань з батьківськими формами. Описано динаміку цвітіння жіночих і чоловічих квіток, кореляції між тривалостями цвітіння квіток і дозріванням насіння, наявність рослин зі зближеними строками зацвітання жіночих і чоловічих квіток, що дозволяє природно зберігати однотипність. Доведено надійність тканинно-плівкових ізоляторів у забезпеченні чистоти селекційного матеріалу. Розроблено рекомендації для селекційної роботи з удосконалення прийомів стабілізації однодомності конопель.

За результатами досліджень виявлено ряд біологічних закономірностей формування волокна та деревини конопель у процесі онтогенезу, вивчено їх співвідношення в стеблі. Встановлено, що у високоволокнистих сортах з підвищенням вмісту волокна у стеблі вміст деревини не зменшується та, як наслідок, не знижується стійкість рослин до вилягання. Досліджено ступінь мінливості кількісних ознак у різних сортів та взаємозв'язок між ними. Показано ефективність добору в процесі створення вихідного матеріалу, стійкого за ознаками статі, з високою якістю волокна та відсутністю наркотичних властивостей. Створено сорти конопель Дніпровські однодомні 14, Синельниківські однодомні 3 та Дніпровські однодомні 19.

Наведено результати досліджень із питань формування якості волокна південних конопель. Встановлено, що в селекції на покращання показників якості волокна добір рослин доцільно проводити з урахуванням їх діаметра, оскільки результати варіаційного аналізу волокна підтверджують висновки кореляційного аналізу: зі збільшенням діаметра стебла міцність волокна в цілому по групі рослин зменшується. Під час створення високопродуктивних сортів конопель із високою якістю волокна добір рослин доцільно проводити одночасно за комплексом господарсько цінних ознак: висоті рослин, діаметру стебла, масі волокна, його вмісту в стеблах та міцності.

Вперше встановлено особливості сортів і зразків конопель Національної колекції за вмістом олії, на основі чого виявлено зразки з мінімальним і максимальним її вмістом як потенційне джерело для одержання вихідного матеріалу. Вперше показано ефективність одержання вихідного матеріалу для селекції на підвищення вмісту олії в насінні конопель, основу якого склав новий селекційний сорт, а також гібридний матеріал, одержаний внаслідок міжсортових схрещувань. Виявлено особливості динаміки накопичення вмісту олії в насінні сучасних сортів ненаркотичних конопель, характер олійності конопель різних статевих типів. Установлено особливості кореляції між вмістом олії та комплексом морфологічних та господарських ознак рослин конопель (загальна висота рослин, маса волокна, вміст волокна, маса насіння, маса 1 000 насінин). Показано характер успадкування вмісту олії коноплями на рівні популяції, а також міжсортовими гібридами. Обгрунтовано можливість позитивного добору у напрямку збільшення вмісту олії в насінні конопель.

Наведено теоретичні основи експериментального вирішення нових проблем селекції конопель, пов'язаних з підвищенням стабільності ознаки однодомності до міжнародних норм, подальшого зниження наркотичності конопель до відсутності тетрагідроканабінолу. Обгрунтовано перспективи підвищення насіннєвої продуктивності, волокнистості і біомаси рослин. На основі виявлених біологічних особливостей нових сортів конопель зі зниженим вмістом канабіноїдів розроблено способи контролю і закріплення рецесивних ознак однодомності і відсутності тетрагідроканабінолу. Доведено, що механізм підвищення стабільності ознаки однодомності здійснюється у зворотному напряму, ніж за селекції на зниження вмісту канабіноїдів: популяція - сім'я - рослина. Встановлено, що досягнутий рівень гомозиготності ознаки однодомності є межею для однодомних конопель у зв'язку з виникненням явища недостачі пилку за обмеження популяції рослинами однодомної фемінізованої матірки з наявністю чоловічих квіток до 10 %.

Для ефективного селекційного підвищення продуктивності конопель рекомендовано добирати рослини одночасно за вмістом волокна та технічною довжиною стебла або лише за технічною довжиною у разі використання високоволокнистої вихідної форми.

Індекс рубрикатора НБУВ: П216.2-317

Рубрики:

Коноплі

Шифр НБУВ: Ж14378 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Подведены итоги продолжительной селекции конопли по созданию высокопродуктивных дву- и однодомных соров. Увеличение случаев использования конопли в качестве наркотического средства в конце ХХ ст. в общем явлении распостранения наркомании обусловило применение неотложных мер по борьбе с возникшим социальным злом, одним из которых являлась селекция ненаркотических сортов. Впервые продемонстрирована роль отбора и других методов селекции в элиминации наркотических свойств и повышении продуктивности современных сортов посевной конопли, благодаря которым удалось сохранить на высоком уровне популярность древней волокнистой культуры, значительно повысив ее урожайность.

Група компаній "Арніка" м. Глобине Полтавської області сьогодні є одним з найбільших підприємств України та світу, що вирощують сількогосподарські культури за технологіями органічного землеробства. Зрозуміло, що при переході від класичних технологій до органічного виробництва виникла низка проблем, для розв'язання яких довелося задіяти як наявний досвід, так і нові наукові дослідження. Однією з галузей сільського господарства в Україні, яка найбільше відповідає вимогам ведення біологічного землеробства, є коноплярство. В цьому питанні важливу роль відіграють біологічні властивості культури, попит на продукцію конопель. Біологічною особливістю культури конопель є те, що вони майже не потребують хімічного захисту від шкідників і хвороб, а відповідно й застосування пестицидів. Коноплі - культура, яка за умови дотримання технології вирощування, сама бореться з бур'янами. В Україні коноплярство завжди було однією з пріоритетних галузей сільського господарства. Воно займає провідні позиції не лише в Європі, а й загалом у світі. Сфера застосування сировини з конопель суттєво розширюється. Окрім традиційного використання в легкій, будівельній, целюлозно-паперовій, автомобіле- й авіабудівній, хімічній промисловості, продукція конопель стала використовуватися для виготовлення лікарських, парфумерних, косметичних препаратів, високоякісної олії, добавок до багатьох харчових продуктів та інше. Саме останні варіанти використання конопель вимагають застосування екологічно чистої продукції, яка б на ринку мала більший попит, вищу оцінку і вартість. Створення сортів і гібридів рослин, які сприяють підвищенню продуктивності та адаптивності штучних екосистем, входить до переліку найактуальніших агротехнічних заходів біологізації технологій. Саме цій проблемі присвячені наукові дослідження, що проводились протягом 2014 - 2018 рр. і тривають дотепер. Показано пошуки, досягнення й висновки, маючи на меті вивести нові сорти конопель посівних, що придатні для класичних технологій вирощування, а найважливіше - адаптовані для технологій органічного землеробства.

Розглянуто результати досліджень з вивчення еволюційно-генетичних особливостей статі конопель у зв'язку з вирішенням практичних питань. Установлено, що еволюційна зміна статевих форм роду Cannabis L. відбулася в такій послідовності: гермафродитні → однодомні → дводомні рослини. Виявлено складний еволюційний процес диференціації статевих типів однодомних конопель на окремі чоловічі та жіночі рослини дводомних конопель. Зазначено, що ознаки статі як дводомних, так і однодомних конопель визначаються генами статевих хромосом у взаємодії з генетичними факторами аутосом, але за однієї суттєвої відмінності. Якщо у дводомних конопель ознаки статі контролюються альтернативними генами (домінантними та рецесивними), що виражається співвідношенням чоловічих і жіночих рослин у кількості, близькій 1 : 1, то в однодомних конопель гени статі статевих хромосом знаходяться у стані множинних алелів, що є причиною розщеплення популяції за складним співвідношенням різноманітних статевих типів. Виходячи з цього, ознаки дводомності генетично стійкі в потомстві, а ознаки однодомності нестабільні. Зауважено, що теоретичне значення досліджень статі конопель полягає у створенні однодомних сортів, які завдяки економічній вигоді, витісняють з виробництва дводомні сорти.

Група компаній "Арніка" м. Глобине Полтавської області сьогодні є одним з найбільших підприємств України та світу, що вирощують сількогосподарські культури за технологіями органічного землеробства. Зрозуміло, що при переході від класичних технологій до органічного виробництва виникла низка проблем, для розв'язання яких довелося задіяти як наявний досвід, так і нові наукові дослідження. Однією з галузей сільського господарства в Україні, яка найбільше відповідає вимогам ведення біологічного землеробства, є коноплярство. В цьому питанні важливу роль відіграють біологічні властивості культури, попит на продукцію конопель. Біологічною особливістю культури конопель є те, що вони майже не потребують хімічного захисту від шкідників і хвороб, а відповідно й застосування пестицидів. Коноплі - культура, яка за умови дотримання технології вирощування, сама бореться з бур'янами. В Україні коноплярство завжди було однією з пріоритетних галузей сільського господарства. Воно займає провідні позиції не лише в Європі, а й загалом у світі. Сфера застосування сировини з конопель суттєво розширюється. Окрім традиційного використання в легкій, будівельній, целюлозно-паперовій, автомобіле- й авіабудівній, хімічній промисловості, продукція конопель стала використовуватися для виготовлення лікарських, парфумерних, косметичних препаратів, високоякісної олії, добавок до багатьох харчових продуктів та інше. Саме останні варіанти використання конопель вимагають застосування екологічно чистої продукції, яка б на ринку мала більший попит, вищу оцінку і вартість. Створення сортів і гібридів рослин, які сприяють підвищенню продуктивності та адаптивності штучних екосистем, входить до переліку найактуальніших агротехнічних заходів біологізації технологій. Саме цій проблемі присвячені наукові дослідження, що проводились протягом 2014 - 2018 рр. і тривають дотепер. Показано пошуки, досягнення й висновки, маючи на меті вивести нові сорти конопель посівних, що придатні для класичних технологій вирощування, а найважливіше - адаптовані для технологій органічного землеробства.