Нажмите Enter для поиска, Esc для отмены

АНАЛИЗ КОЛЛЕКЦИОННЫХ ОБРАЗЦОВ CANNABIS SATIVA L. ПО СОДЕРЖАНИЮ КАННАБИНОИДНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ХЕМОТИПУ

Язык статьи

Українська, Русский, English

Дата печати

20.12.19

Дата размещения онлайн

11.04.2020

Учреждение

Институт лубяных культур НААН, Институт растениеводства им. В. Я. Юрьева НААН

Список литературы

  1. Handbook of Cannabis and related pathologies: biology, pharmacology, diagnosis, and treatment. / Ed.: V. R. Preedy. London: Academic Press, 2017. 1170 p. DOI: 10.1016/C2013‑0-18721-1
  2. Mahlberg P. G., Kim E. S. Accumulation of cannabinoids in glandular trichomes of Cannabis (Cannabaceae). Journal of Industrial Hemp. 2004. Vol. 9. Is. 1. Р. 15–36. DOI: 10.1300/J237v09n01_04
  3. Happyana N., Agnolet S., Muntendam R., Van Dam A., Schneider B., Kayser O. Analysis of cannabinoids in laser-microdissected trichomes of medicinal Cannabis sativa using LCMS and cryogenic NMR. Phytochemistry. 2013. Vol. 87. P. 51–59. DOI: 10.1016/j.phytochem.2012.11.001
  4. Fellermeier M., Zenk M. H. Prenylation of olivetolate by a hemp transferase yields cannabigerolic acid, the precursor of tetrahydrocannabinol. FEBS Letters. 1998. Vol. 427. Is. 2. P. 283–285. DOI: 10.1016/S0014-5793(98)00450-5
  5. Sirikantaramas S., Morimoto S., Shoyama Y., Ishikawa Y., Wada Y., Shoyama Y. The gene controlling marijuana psychoactivity: molecular cloning and heterologous expression of Δ1-tetrahydrocannabinolic acid synthase from Cannabis sativa L. J. Biol. Chem. 2004. Vol. 279. Is. 38. P. 39767–39774. DOI: 10.1074/jbc.M403693200
  6. Sirikantaramas S., Taura F., Tanaka Y., Ishikawa Y., Morimoto S., Shoyama Y. Tetrahydrocannabinolic acid synthase, the enzyme controlling marijuana psychoactivity, is secreted into the storage cavity of the glandular trichomes. Plant Cell Physiol. 2005. Vol. 46. Is. 9. P. 1578–1582. DOI: 10.1093/pcp/pci166
  7. Taura F., Sirikantaramas S., Shoyama Y., Yoshikai K., Shoyama Y., Morimoto S. Cannabidiolic-acid synthase, the chemotype-determining enzyme in the fiber-type Cannabis sativa. FEBS Letters. 2007. Vol. 581. Is. 16. P. 2929–2934. DOI: 10.1016/j.febslet.2007.05.043
  8. Morimoto S., Komatsu K., Taura F., Shoyama Y. Purification and characterization of cannabichromenic acid synthase from Cannabis sativa. Phytochemistry. 1998. Vol. 49. Is. 6. P. 1525–1529. DOI: 10.1016/S0031-9422(98)00278-7
  9. de Meijer E. P., Bagatta M., Carboni A., Crucitti P., Moliterni V. M., Ranalli P., Mandolino G. The inheritance of chemical phenotype in Cannabis sativa L. Genetics. 2003. Vol. 163. Is. 1. P. 335–346.
  10. Weiblen G. D., Wenger J. P., Craft K. J., ElSohly M. A., Mehmedic Z., Treiber E. L., Marks M. D. Gene duplication and divergence affecting drug content in Cannabis sativa. New Phytol. 2015. Vol. 208. Is. 4. P. 1241–1250. DOI: 10.1111/nph.13562
  11. Sarsenbaev K. N., Kozhamzharova L. S., Yessimsiitova Z., Seitbayev K. Z. H. Polymorphism of DNA and accumulation of cannabinoids by the cultivated and wild hemp in Chu Valley. World Appl. Sci. J. 2013. Vol. 26. Is. 6. P. 744–749. DOI: 10.5829/idosi.wasj.2013.26.06.13381
  12. Aizpurua-Olaizola O., Soydaner U., Öztürk E., Schibano D., Simsir Y., Navarro P., Etxebarria N., Usobiaga A. Evolution of the cannabinoid and terpene content during the growth of Cannabis sativa plants from different chemotypes. J. Nat. Prod. 2016. Vol. 79. Is. 2. P. 324−331. DOI: 10.1021/acs.jnatprod.5b00949
  13. Namdar D., Mazuz M., Ion A., Koltai H. Variation in the compositions of cannabinoid and terpenoids in Cannabis sativa derived from inflorescence position along the stem and extraction methods. Ind. Crops Prod. 2018. Vol. 113. P. 376–382. DOI: 10.1016/j.indcrop.2018.01.060
  14. Pacifico D., Miselli F., Carboni A., Moschella A., Mandolino G. Time course of cannabinoid accumulation and chemotype development during the growth of Cannabis sativa L. Euphytica. 2007. Vol. 160. Is. 2. P. 231–240. DOI: 10.1007/s10681-007-9543-y
  15. Pacifico D., Miselli F., Micheler M., Carboni A., Ranalli P., Mandolino G. Genetics and marker-assisted selection of the chemotype in Cannabis sativa L. Mol. Breeding. 2006. Vol. 17, Iss. 3. P. 257–268. DOI: 10.1007/s11032-005-5681-x
  16. Welling M. T., Liu L., Shapter T., Raymond C. A., King G. J. Characterisation of cannabinoid composition in a diverse Cannabis sativa L. germplasm collection. Euphytica. 2016. Vol. 208. Is. 3. P. 463–475. DOI: 10.1007/s10681-015-1585-y
  17. Mishchenko S., Mokher J., Laiko I., Burbulis N., Kyrychenko H., Dudukova S. Phenological growth stages of hemp (Cannabis sativa L.): codification and description according to the BBCH scale. Žemės ūkio mokslai. 2017. Vol. 24. Is. 2. P. 31–36. DOI: 10.6001/zemesukiomokslai.v24i2.3496
  18. Small E., Beckstead H. D. Common cannabinoid phenotypes in 350 stocks of Cannabis. Lloydia. 1973. Vol. 6. Iss. 2. P. 144–165.
  19. Fournier G., Richez-Dumanois C., Duvezin J., Mathieu J.-P., Paris M. Identification of a new chemotype in Cannabis sativa: cannabigerol-dominant plants, biogenetic and agronomic prospects. Planta Medica. 1987. Vol. 53. Is. 3. P. 277–280. DOI: 10.1055/s-2006-962705
  20. Mandolino G., Carboni A. Potential of marker-assisted selection in hemp genetic improvement. Euphytica. 2004. Vol. 140. Is. 1. P. 107–120. DOI: 10.1007/s10681‑004‑4759‑6
  21. Міщенко С. В. Кореляційні зв’язки між основними канабіноїдними сполуками рослин сучасних безнаркотичних сортів конопель. Вісник Полтавської державної аграрної академії. 2012. № 2. С. 65–69. DOI: 10.31210/visnyk2012.02.14
  22. Mandolino G., Bagatta M., Carboni A., Ranalli P., de Meijer E. Qualitative and quantitative aspects of the inheritance of chemical phenotype in Cannabis. Journal of Industrial Hemp. 2003. Vol. 8. Is. 2. P. 51–72. DOI: 10.1300/J237v08n02_04

Раздел

Источники и доноры

Аннотация

Цель. Исследовать коллекционные образцы конопли (Cannabis sativa L.) различного генетического и эколого-географического происхождения по содержанию основных каннабиноидных соединений – каннабидиола (КБД), тетрагидроканнабинола (ТГК) и каннабигерола (КБГ), установить хемотипы образцов и корреляционные связи между содержанием каннабиноидов.

Результаты и обсуждение. Проанализированные методом газо-жидкостной хроматографии 55 образцов конопли характеризовались изменчивостью признаков идентифицированных каннабиноидных соединений. Содержание КБД находилось в пределах от 0,0052 до 1,7251, ТГК – от 0,0000 (полного отсутствия) до 0,0775 (не превышая разрешенной законодательством нормы), КБГ – от 0,0000 (полного отсутствия) до 0,8892 %. По признаку высокого содержания КБД выделен 21 образец (38 %): ВО203327, ЮС 12, UF0600047, Однодомні 8, ВО78142, ВО5799, UF0600145, UF0600146, ВО2539, UF0600183, ЮС 58, Мало-перевозская, Гібрид 3, Южная большеписаревская, Альметьевская, UF0600253, Santika, Lipko, Silvana, Fedora 17 и Вера. По признаку полного отсутствия ТГК выделены 9 образцов (16,4 %): ЮСО 31 Глухівські 51, Гляна, Кировская К‑314, Миколайчик, Артеміда, Гармонія, Міг 2 и Глухівські 85. По признаку высокого содержания КБГ выделены 3 образца (5,4 % от общего количества): UF0600253, Моздокская и VIK CBN.

Выводы. Выделенные образцы рекомендуется использовать в практической селекции, в частности для создания сортов медицинского направления с повышенным содержанием КБД и/или КБГ при отсутствии ТГК. Проанализированные образцы отнесено к 3-х хемотипам конопли – III (36 образцов, или 65,5 %), IV (1 образец, или 1,8 %) и V (18 образцов, или 32,7 % от общего количества). Установлено сильные корреляционные связи между содержанием КБД и ТГК и фактически отсутствие взаимосвязи КБГ с другими каннабиноидными соединениями, причем в образцов хемотипа ІІІ связи слабее по сравнению с хемотипом V. Данную закономерность целесообразно учитывать при подборе исходных форм для селекции.

Ключевые слова

конопля, генетические ресурсы, каннабидиол, тетрагидроканнабинол, каннабигерол, хемотип