Một công ty đã phát triển hạt giống cần sa lai F1 chống lại sự ổn định 100%
Công ty CanBreed của Israel, hoạt động trong lĩnh vực hạt giống và di truyền học, báo cáo rằng họ đã hoàn thành trồng hạt giống cần sa ổn định về mặt di truyền và đồng nhất về mặt di truyền. Theo CanBreed, đó là hạt giống đầu tiên trên thế giới. Vào tháng 2021 năm 100, những hạt giống cần sa đầu tiên dự kiến sẽ được tung ra thị trường Israel, loại hạt này ổn định XNUMX%, loại bỏ nhu cầu giâm cành hoặc nuôi cấy mô và có thể giảm chi phí và cải thiện chất lượng, theo nhà sản xuất Israel, công ty tuyên bố. người đầu tiên làm như vậy.
Những điểm yếu chính của việc trồng cần sa sativa L
- Di truyền cần sa và gai dầu thiếu đồng đều và được cải thiện đã được phát triển và điều chỉnh cho văn hóa đại chúng
- Sự phụ thuộc của người sản xuất vào cây giâm cành thay vì sử dụng hạt giống cải tiến và ổn định.
- Các nhà sản xuất phải đối mặt với giá cần sa giảm xuống khi nhu cầu và nguồn cung tăng lên, trong khi chi phí trồng cần sa và cây gai dầu (tốt nhất) không thay đổi
- Ngành công nghiệp cần sa, bao gồm bệnh nhân và người dùng giải trí, chỉ được tiếp cận với những sản phẩm không phù hợp và không tận dụng được hết những lợi ích của cần sa.
Việc lai hai giống cần sa khác nhau tạo thành cây lai mới F1 (“thế hệ đầu tiên”). Tuy nhiên, tất cả các chủng cần sa tồn tại trên thị trường hiện nay đều rất dị hợp tử, có nghĩa là bất kỳ sự thụ phấn (lai) nào giữa hai chủng cần sa khác nhau này sẽ tạo ra hạt giống tăng tính không ổn định về gen. Vì vậy, ngày nay mỗi hạt riêng lẻ được tạo ra ở một cây được thụ phấn, mặc dù nó về bản chất là hạt lai F1, về nguyên tắc là khác với tất cả các hạt khác của cùng một cây.
Thực tế là tất cả các hạt giống khác nhau ở một cây cụ thể có nghĩa là việc nhân giống cây từ những hạt đó, ngay cả khi chúng là từ cùng một cây, tạo ra những cây có cấu hình DNA khác nhau.
Đây là lý do tại sao phương pháp duy nhất có sẵn cho những người trồng cần sa ngày nay, để duy trì con giống ("đúng với loại") của một cây duy nhất (được gọi là "cây mẹ"), là nhân bản (nhân giống sinh dưỡng hoặc nuôi cấy mô. ).
Giải pháp hạt lai F1
Ngược lại, ngành công nghiệp hạt giống thông thường gọi hạt lai F1 là hạt giống được phát triển từ việc lai hai dòng đồng hợp tử khác biệt 100% - còn được gọi là "dòng bố mẹ" ("cây cái" và "cây đực"). Lai hai dòng bố mẹ ổn định này luôn tạo ra các hạt lai F1 giống nhau, các hạt lai này không chỉ giống nhau mà còn luôn đồng nhất 100% về kiểu hình ADN của chúng.
Hạt lai F1 chỉ sự sinh sản có chọn lọc của một cây bằng cách giao phấn giữa hai cây mẹ khác nhau. Trong di truyền học, thuật ngữ này là viết tắt của Filial 1 - nghĩa đen là "những đứa con đầu lòng". Nó đôi khi được viết F1 nhưng các điều khoản có nghĩa giống nhau.
Lai hóa đã xuất hiện được một thời gian. Gregor Mendel, một tu sĩ người Augustinô, lần đầu tiên ghi lại kết quả của mình trong cuộc vượt biên bằng hạt đậu vào thế kỷ 19. Ông đã lấy hai dòng khác nhau nhưng là hai dòng thuần chủng (đồng hợp tử hoặc cùng gen) và thụ phấn bằng tay. Ông lưu ý rằng các cây trồng từ các hạt F1 thu được là gen dị hợp tử hoặc khác gen. Các cây F1 mới này mang các tính trạng trội ở mỗi cây bố mẹ, nhưng không giống nhau. Đậu Hà Lan là cây F1 đầu tiên được ghi nhận và từ các thí nghiệm của Mendel, lĩnh vực di truyền học đã ra đời.
Thực vật không thụ phấnhọ không ở trong tự nhiên? Tất nhiên họ làm. Các phép lai F1 có thể xảy ra tự nhiên nếu điều kiện thích hợp. Ví dụ như bạc hà là kết quả của sự lai tạo tự nhiên giữa hai giống bạc hà khác. Tuy nhiên, hạt lai F1 mà bạn tìm thấy được đóng gói trên giá hạt giống tại trung tâm vườn địa phương của bạn khác với hạt lai tự nhiên ở chỗ cây kết quả của chúng được tạo ra bằng cách thụ phấn có kiểm soát. Vì loài bố mẹ có khả năng sinh sản, nên một loài có thể thụ phấn cho loài kia để tạo ra những hạt bạc hà này.
Còn cây bạc hà mà chúng tôi vừa đề cập thì sao? Nó được duy trì bởi sự mọc lại của hệ thống rễ chứ không phải bởi hạt. Cây bất dục và không thể nhân giống bằng phương pháp sinh sản di truyền bình thường, đó là một đặc điểm chung khác của cây F1. Hầu hết đều vô trùng hoặc hạt của chúng không sinh sản đúng cách, và vâng, trong một số trường hợp, các công ty hạt giống làm điều đó bằng kỹ thuật di truyền để các cây giống F1 của họ không thể bị đánh cắp và tái sản xuất. Tại sao phải sử dụng hạt lai F1?
Hạt lai F1 dùng để làm gì và có tốt hơn giống gia truyền không?
Việc sử dụng cây F1 thực sự phát triển mạnh khi mọi người bắt đầu mua sắm rau ở các chuỗi cửa hàng tạp hóa nhiều hơn là ở sân sau của họ. Các nhà nhân giống cây trồng đang tìm kiếm màu sắc và kích thước đồng đều hơn, tìm kiếm thời gian thu hoạch chính xác hơn và độ bền vận chuyển.
Ngày nay, thực vật được phát triển cho một mục đích cụ thể và không phải tất cả những lý do này đều liên quan đến thương mại. Một số hạt F1 có thể chín nhanh hơn và ra hoa sớm hơn, khiến cây trồng thích hợp hơn với thời vụ sinh trưởng ngắn hơn. Năng suất của một số hạt F1 có thể cao hơn, dẫn đến thu hoạch lớn hơn trên một diện tích nhỏ hơn. Một trong những thành tựu quan trọng nhất của phép lai là khả năng kháng bệnh. Ngoài ra còn có một thứ gọi là sức sống lai. Cây trồng từ hạt lai F1 có xu hướng phát triển mạnh hơn và có tỷ lệ sống cao hơn so với cây bố mẹ đồng hợp tử của chúng. Những cây này cần ít thuốc trừ sâu và các biện pháp xử lý hóa học khác để tồn tại, và điều đó tốt cho môi trường. Tuy nhiên, có một số hạn chế khi sử dụng hạt lai F1. Hạt giống F1 thường đắt hơn vì chi phí sản xuất cao hơn. Tất cả sự thụ phấn bằng tay này không hề rẻ, và phòng thí nghiệm kiểm tra những cây này cũng vậy. Người làm vườn tiết kiệm không thể thu hoạch hạt F1 để sử dụng cho năm sau. Một số người làm vườn cảm thấy rằng hương vị đã bị hy sinh cho sự đồng nhất và những người làm vườn này có thể đúng, nhưng những người khác có thể không đồng ý khi họ nếm mùi vị ngọt ngào đầu tiên của mùa hè trong một quả cà chua đáo hạn vài tuần trước khi thừa kế. Vậy hạt lai F1 là gì? Hạt giống F1 là bổ sung hữu ích cho vườn nhà. Chúng có điểm mạnh và điểm yếu giống như cây gia truyền của bà. Những người làm vườn không nên bị lừa bởi thời trang hoặc sự ưa thích, nhưng nên thử nhiều lựa chọn từ bất kỳ nguồn nào cho đến khi họ tìm thấy những giống phù hợp nhất với nhu cầu làm vườn của họ.
Thuật ngữ chuyên môn "Hạt giống lai F1" ngày nay được sử dụng sai trong ngành công nghiệp hạt giống cần sa
Không thể chắc chắn rằng đây là những "hạt giống ổn định" đầu tiên trên thế giới, vì có những công ty ở nước ngoài tuyên bố đã làm được điều đó, nhưng có khả năng hợp lý rằng tuyên bố này là đúng và bằng chứng là Rõ ràng là các công ty trên mặt đất không sử dụng hạt giống một cách chính xác vì sự không ổn định.
Cũng không chắc liệu chúng có thực sự là hạt ổn định 100% hay không, chẳng hạn như tuyên bố công ty vì không có kết quả nghiên cứu nào được trình bày và dường như cho đến nay không có yếu tố khách quan nào được kiểm tra để chỉ ra độ tin cậy của các tuyên bố. Mặt khác, cũng có thể tin tưởng một công ty công bố số liệu như vậy sẽ không có nguy cơ phát hiện ra điều gì khác sau này.
Dù bằng cách nào, đây là một thông điệp có thể rất có ý nghĩa, nếu đúng, bởi vì nếu sự ổn định của cây cần sa thực sự có thể đạt được qua nhiều thế hệ chỉ sử dụng hạt giống, thì rõ ràng là không có không cần các chất thay thế thông thường, giâm cành hoặc nuôi cấy mô, bản thân nó là một ngành công nghiệp. Dựa trên toàn bộ thị trường cần sa thương mại.
Đầu năm nay, công ty đã báo cáo kết thúc 3 năm nghiên cứu và phát triển, kết quả là đã sản xuất được 100% dòng ổn định có cùng di truyền (“dòng đồng hợp tử”). Hiện nay, trên cơ sở các phép lai giữa các giống đồng hợp tử này, các hạt lai ổn định mới (Hạt lai F1) đã được tạo ra.
"Các giống lai F1 đồng đều và ổn định, với di truyền được cải thiện, sẽ giải quyết vấn đề chính của ngành công nghiệp cần sa vốn là vô gia cư và bình thường hóa do cây trồng thiếu ổn định di truyền và do đó là chi phí sản xuất. cao làm ảnh hưởng đến lợi nhuận của nhà sản xuất, ”công ty giải thích.
Margalit cho biết những hạt giống ổn định này sẽ đảm bảo khả năng tái sản xuất, tiêu chuẩn hóa và chất lượng cao của nguyên liệu thô cho toàn bộ ngành công nghiệp cần sa. Trong chu kỳ hiện tại, hàng chục giống ổn định mới với nền tảng di truyền đa dạng được lai tạo và sẽ được trồng để xem xét tại các trang trại trồng trọt và sản xuất hạt giống của công ty đang được thành lập. Giai đoạn khảo nghiệm kết thúc vào nửa đầu năm 2021, những giống đáp ứng nhu cầu thị trường sẽ được đưa ra thị trường.
Di truyền ổn định
Như đã đề cập, không giống như hầu hết các loại cây nông nghiệp được trồng từ hạt ổn định, việc nhân giống cây cần sa thường được thực hiện, và có thể là trong các liên doanh thương mại có tổ chức tốt, bằng cách nhân bản bằng cách cắt hom từ cây mẹ ("các cây mẹ ”) Hoặc bằng cách nuôi cấy mô. Nhân bản vô tính được thực hiện để đảm bảo sự đồng nhất di truyền giữa cây con và cây mẹ.
Sở dĩ cho đến nay người ta vẫn chưa thể lấy được các món ăn trong sản phẩm hạt giống cần sa từ hạt là bởi vì hạt cần sa trên thị trường hiện nay hầu hết đều là dị hợp tử. (không ổn định về mặt di truyền) và việc lai giữa hai dòng cần sa không ổn định sẽ tạo ra hạt giống có sự đa dạng di truyền lớn. chính xác.
Công ty tuyên bố rằng cành giâm là một chất thay thế phù hợp cho cây cần sa, nguyên liệu chiết xuất từ cây cần sa được trồng từ cành giâm sẽ không phải lúc nào cũng từ đàn vì việc nhân bản đảm bảo tính đồng nhất di truyền giữa cây con và cây mẹ nhưng sử dụng hom cũng như nuôi cấy mô không ngăn được sự già cỗi của cây mẹ. (“Các bà mẹ”) mà hom hoặc mô đã được lấy.
"Đương nhiên, giống như quá trình diễn ra ở mọi sinh vật sống, bao gồm cả con người, cây mẹ trải qua các đột biến và thay đổi bộ gen khi chúng già đi gây ra sự khác biệt về mức độ biểu hiện của các thành phần hóa học khác nhau. của nhà máy, ”ông giải thích. “Thực tế này dẫn đến một thực tế là mặc dù có bản sắc di truyền, nhưng cấu trúc hóa học của con cái của cây mẹ già khác với con của những cây mẹ này khi chúng còn nhỏ. "
Giải pháp cho vấn đề này theo công ty đến từ ngành giống cây trồng. Trong ngành nông nghiệp, các loại cây được trồng, chẳng hạn như cây giống cà chua, ngô dưa hấu, v.v., chỉ từ những hạt giống ổn định đảm bảo tính đồng nhất về mặt di truyền, cho phép tạo ra chất lượng và sản lượng. Hạt giống ổn định, chẳng hạn như hạt cà chua và hạt ngô, v.v. được sử dụng trong ngành nông nghiệp, được sản xuất từ cây đồng hợp tử từ dòng bố mẹ (100% cây ổn định).
Lai các cây đồng hợp tử
Theo công ty, “Việc lai hai cây đồng hợp tử khác nhau đã tạo ra hạt giống là 'anh em sinh đôi giống hệt nhau', có nghĩa là tất cả các hạt giống trong sản phẩm lai sẽ có cùng một DNA. Những hạt giống này được gọi là hạt lai F1. Sử dụng hạt lai F1 sẽ luôn tạo ra các cây giống hoàn toàn với nhau, loại bỏ nhu cầu nhân bản cây cần sa và cây gai dầu và đảm bảo các căn hộ có nguyên liệu thô được sản xuất từ cây.
Cùng với việc phát triển các hạt giống ổn định, CannBreed đang cố gắng phát triển một nền tảng cụ thể, cải thiện các đặc điểm di truyền và chứa một số lượng lớn các đặc điểm (di truyền) mà người trồng cần sa cần để có được sự nhất quán, chất lượng cao, quy mô lớn và giá thấp . Văn hóa của những đặc điểm này được công ty thực hiện bằng cách sử dụng một công cụ cắt chỉnh sửa bộ gen sáng tạo được gọi là “CRISPR”. Theo ước tính của công ty, khi quá trình phát triển hoàn tất, các hạt lai “CanBreed” ổn định cũng sẽ chứa các đặc tính này.
Một trong những giải pháp mà công ty hy vọng sẽ cung cấp thông qua sự phát triển của công nghệ CRISPR là khả năng kháng đặc điểm chống lại bệnh vảy - một trong những bệnh thực vật rắc rối nhất mà người trồng cần sa phải đối mặt. Theo công ty, cô ấy đã có thể thực hiện và xác định một sự thay đổi trong bộ gen của cây cần sa bằng cách sử dụng CRISPR-Cas9 để nó có khả năng chống lại nấm.
Công ty gần đây cũng thông báo rằng họ đã mua một trang trại trang trại ở khu vực San Diego của California, Hoa Kỳ. Trong trang trại, họ dự định thành lập một cơ sở sản xuất hạt gai dầu ổn định cho thị trường Mỹ. Theo họ, sản lượng ban đầu của cơ sở dự kiến vào khoảng 12,5 triệu hạt giống mỗi năm và sau này sẽ tăng lên khoảng 50 triệu hạt giống mỗi năm.
Nhân giống cây từ các hạt lai F1 đồng nhất 100% sẽ luôn tạo ra các cây giống hệt nhau, do đó loại bỏ nhu cầu nhân bản vô tính cần sa và cây gai dầu.
