Genetic resources of Cannabis sativa L. at the Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants in Poznań

Podobne dokumenty
Potencjał odmian konopi włóknistych dla wykorzystania w rekultywacji terenów zdegradowanych. Grażyna Mańkowska

Breeding and cultivation of industrial hemp in Poland

ISSN BIULETYN INFORMACYJNY POLSKIEJ IZBY LNU I KONOPI. Nr 27

BIULETYN INFORMACYJNY POLSKIEJ IZBY LNU I KONOPI SPIS TREŚCI. 1. Przewidywany potencjał uprawy konopi włóknistych w Polsce w roku

WZROST I PLONOWANIE PAPRYKI SŁODKIEJ (CAPSICUM ANNUUM L.), UPRAWIANEJ W POLU W WARUNKACH KLIMATYCZNYCH OLSZTYNA

OCENA ZASOBÓW GENOWYCH KONOPI ZGROMADZONYCH W INSTYTUCIE WŁÓKIEN NATURALNYCH W POZNANIU Z UWZGLĘDNIENIEM NOWYCH KIERUNKÓW WYKORZYSTANIA

Zdolność kiełkowania nasion lnu (Linum usitatissimum L.) w długoterminowym przechowywaniu

Streszczenie rozprawy doktorskiej

Reakcja odmian pszenżyta ozimego na długoterminowe przechowywanie w banku genów

HODOWLA SOI I LNIANKI W KATEDRZE GENETYKI I HODOWLI ROŚLIN SOYBEAN AND CAMELINA BREEDING IN DEPARTMENT OF GENETICS AND PLANT BREEDING.

BIULETYN INFORMACYJNY POLSKIEJ IZBY LNU I KONOPI SPIS TREŚCI. 1 Laboratoryjne metody identyfikacji włókien naturalnych...

Interakcja odmian pszenicy ozimej w zmiennych warunkach środowiskowych na podstawie wyników badań ankietowych

SPITSBERGEN HORNSUND


Krytyczne czynniki sukcesu w zarządzaniu projektami

QUANTITATIVE AND QUALITATIVE CHARACTERISTICS OF FINGERPRINT BIOMETRIC TEMPLATES

SPITSBERGEN HORNSUND

SWPS Uniwersytet Humanistycznospołeczny. Wydział Zamiejscowy we Wrocławiu. Karolina Horodyska

SPITSBERGEN HORNSUND

Network Services for Spatial Data in European Geo-Portals and their Compliance with ISO and OGC Standards

Cracow University of Economics Poland. Overview. Sources of Real GDP per Capita Growth: Polish Regional-Macroeconomic Dimensions


SPITSBERGEN HORNSUND

Rok Sprawozdanie w zakresie prowadzenia kolekcji zasobów genowych konopi

Raport bieżący: 44/2018 Data: g. 21:03 Skrócona nazwa emitenta: SERINUS ENERGY plc

Zakopane, plan miasta: Skala ok. 1: = City map (Polish Edition)

Ocena obiektów kolekcyjnych lnu oleistego (Linum usitatissimum L.)

EGARA Adam Małyszko FORS. POLAND - KRAKÓW r

OpenPoland.net API Documentation

Proposal of thesis topic for mgr in. (MSE) programme in Telecommunications and Computer Science

Pro-tumoral immune cell alterations in wild type and Shbdeficient mice in response to 4T1 breast carcinomas

PORTS AS LOGISTICS CENTERS FOR CONSTRUCTION AND OPERATION OF THE OFFSHORE WIND FARMS - CASE OF SASSNITZ

TYRE PYROLYSIS. REDUXCO GENERAL DISTRIBUTOR :: ::

Zarządzanie sieciami telekomunikacyjnymi

CHARAKTERYSTYKA WARUNKÓW METEOROLOGICZNYCH W REJONIE DOŚWIADCZEŃ ŁĄKOWYCH W FALENTACH


Evaluation of selected quality traits of storage roots of ten beet cultivars

INSTYTUT GENETYKI I HODOWLI ZWIERZĄT POLSKIEJ AKADEMII NAUK W JASTRZĘBCU. mgr inż. Ewa Metera-Zarzycka

Reakcja odmian gryki na długoterminowe przechowywanie w banku genów

SPITSBERGEN HORNSUND

Ocena potrzeb pacjentów z zaburzeniami psychicznymi

SPITSBERGEN HORNSUND


Karpacz, plan miasta 1:10 000: Panorama Karkonoszy, mapa szlakow turystycznych (Polish Edition)

Has the heat wave frequency or intensity changed in Poland since 1950?

TECHNICAL CATALOGUE WHITEHEART MALLEABLE CAST IRON FITTINGS EE

Sowing value of white mustard (Sinapis alba L.) seeds collected from plants sown in different times

Rozpoznawanie twarzy metodą PCA Michał Bereta 1. Testowanie statystycznej istotności różnic między jakością klasyfikatorów

AKADEMIA MORSKA W SZCZECINIE WYDZIAŁ MECHANICZNY ROZPRAWA DOKTORSKA. mgr inż. Piotr Smurawski

ANNALES UNIVERSITATIS MARIAE CURIE-SKŁODOWSKA LUBLIN POLONIA. Ocena przydatności wybranych odmian gryki Fagopyrum esculentum Moench

Compression strength of pine wood (Pinus Sylvestris L.) from selected forest regions in Poland, part II

THE INFLUENCE OF SELECTED FACTORS ON THE YIELD OF Allium moly L. BULBS. Jerzy Hetman, Halina Laskowska, Wojciech Durlak

Auschwitz and Birkenau Concentration Camp Records, RG M

Unit of Social Gerontology, Institute of Labour and Social Studies ageing and its consequences for society

Czy odmiany buraka cukrowego można rejonizować?


TRANSPORT W RODZINNYCH GOSPODARSTWACH ROLNYCH

SPITSBERGEN HORNSUND

Cracow University of Economics Poland

Employment. Number of employees employed on a contract of employment by gender in Company

OCENA WARTOŚCI GOSPODARCZEJ KENAFU

Organic plant breeding: EU legal framework and legislative challenges Ekologiczna hodowla roślin: ramy prawne UE i wyzwania legislacyjne

THE EFFECT OF DEGREE OF PANICLE MATURITY ON SEED YIELD AND YIELD COMPONENTS IN MEADOW FESCUE (FESTUCA PRATENSIS HUDS.) *

Weather conditions during the blossoming period and their effect on the yield of three cultivars of blackcurrant (Ribes nigrum L.)

DOI: / /32/37

SPITSBERGEN HORNSUND

INSPECTION METHODS FOR QUALITY CONTROL OF FIBRE METAL LAMINATES IN AEROSPACE COMPONENTS

Sargent Opens Sonairte Farmers' Market

Nauka Przyroda Technologie

REAKCJA NASION WYBRANYCH ODMIAN OGÓRKA NA PRZEDSIEWNĄ BIOSTYMULACJĘ LASEROWĄ. Wstęp

SPITSBERGEN HORNSUND


Zakres zmienności i współzależność cech technologicznych u trzech wielkoowocowych odmian papryki rocznej (Capsicum annuum L.)

Ocena zmienności i współzależności cech ilościowych w kolekcji jarej pszenicy twardej pochodzenia afgańskiego

SPITSBERGEN HORNSUND

Forested areas in Cracow ( ) evaluation of changes based on satellite images 1 / 31 O

Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu

GLOBAL METHANE INITIATIVE PARTNERSHIP-WIDE MEETING Kraków, Poland

Introduction. Agricultural Engineering w ww.wir.ptir.org ASSESSMENT OF SELECTED TECHNICAL PARAMETERS OF SOYA SEEDS OIL PRESSING PROCESS

PROCEEDINGS OF THE INSTITUTE OF VEHICLES 2(106)/2016 (12 pt)

ARNOLD. EDUKACJA KULTURYSTY (POLSKA WERSJA JEZYKOWA) BY DOUGLAS KENT HALL

KATOWICE SPECIAL ECONOMIC ZONE GLIWICE SUBZONE and its influence on local economy KATOWICE SPECIAL ECONOMIC ZONE - GLIWICE SUBZONE

SPITSBERGEN HORNSUND

Tychy, plan miasta: Skala 1: (Polish Edition)

Fig 5 Spectrograms of the original signal (top) extracted shaft-related GAD components (middle) and

Organic Seeds: Transparency and availability / Ekologiczny material siewny: przejrzystość i dostępność

METODA OGÓLNEJ OCENY STANU ŚRODO- WISKA OBSZARÓW WIEJSKICH NA PODSTAWIE INFORMACJI Z BANKU DANYCH REGIONALNYCH GUS I OSZACOWAŃ PROGRAMU EMEP

PLONOWANIE BOCZNIAKA PLEUROTUS PRECOCE (FR.) QUEL W ZALEŻNOŚCI OD MASY PODŁOŻA. Wstęp

THEORETICAL STUDIES ON CHEMICAL SHIFTS OF 3,6 DIIODO 9 ETHYL 9H CARBAZOLE

Wykaz linii kolejowych, które są wyposażone w urządzenia systemu ETCS

Effect of mineral fertilization on yielding of spring false flax and crambe

Akademia Morska w Szczecinie. Wydział Mechaniczny

Effect of cultivar on early yield of parsley grown from the late summer sowing

MaPlan Sp. z O.O. Click here if your download doesn"t start automatically

Wykaz linii kolejowych, które są wyposażone w urzadzenia systemu ETCS

BLACKLIGHT SPOT 400W F

Tablice zmiennej treści Variable message boards UOPG6. Power of supply: Enclosure: Colour (Chrominance): Beam width: Luminance: Luminance ratio:

SPITSBERGEN HORNSUND

Analiza porównawcza zmian w rozbiorach wody z uwzględnieniem sposobu jej dostarczania do odbiorców

Transkrypt:

Genetic resources of Cannabis sativa L. at the Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants in Poznań Grażyna Mańkowska*, Lidia Grabowska Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants Wojska Polskiego 71B 60-630 Poznań, Poland *corresponding author: e-mail: biotech@inf.poznan.pl S u m m a r y Hemp (Cannabis sativa L.) species belongs to the Hemp family (Cannabaceae), Cannabis genus. Hemp is considered as a species easily adapting to the changing environment conditions. It is characterized by plentiful of forms showing considerable biological and morphological differences and different economical value. Development of such big differentiation took place under the effect of geographical, climatic and soil conditions as well as human activity which aimed at developing and stabilizing important qualities of hemp. The collection of hemp genus held at the Institute of Natural Fibres in Poznań contains about 150 accessions. The collection holds both mono- and dioecious forms of hemp from zones represented by different soil and climatic conditions, local ecotypes and breeding lines with stabilized genotype that are exceptional in respect of one parameter, for instance Δ9THC, yield, quality of fiber, composition of fatty acids, etc. In 2000, the INF genetic resources were transferred to new facilities providing excellent conditions of storage. The long-term storage of seeds requires low air temperature, low seed moisture content (7 8%) and proper relative air humidity (below 55%). The air-dried seeds (7% of moisture content) are packed hermetically in a thermo-sealed aluminum foil and sent to core collection stored in a chamber at +4.0 o C or to reserve bank where the 5-g samples are stored for a long time. Key words: genetic resources, monoecious hemp, dioecious hemp, accession, collection, accession evaluation

INTRODUCTION Genetic resources of Cannabis sativa L. at the Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants in Poznań Hemp (Cannabis sativa L.) belongs to the Cannabaceae family, Cannabis genus. Hemp plants are considered to be readily adapting to changing environmental conditions. Hemp is characterized by a multitude of diverse forms of biological and morphological traits and the different economic value [1, 2]. The formation of such a large difference occurred as a result of geographical, climatic and soil conditions and human activities, which aimed at establishing and maintaining important features of commercial hemp. Currently, the Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants holds a collection consisting of 150 genotypes, including monoecious and dioecious forms of hemp, from different regions of the world, local ecotypes and breeding lines with a stable genotype, unique in terms of at least one parameter, such as the THC content, yield, fiber quality, fatty acids composition etc. Evaluation work is carried out on collected objects, aimed at renewal and multiplication of seed and allows possession to carry out the work of valorization. For test objects, in addition to distinctive features, morphological and biological traits and use value were determined. This data is valuable for breeders in selecting parental components. 179 MATERIAL AND METODS Renewal of sowing and the multiplication of genotypes. Propagation and renewal of sowing material in the collection is conducted at the Experimental Station of Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants in Pętkowo (Wielkopolska province). Due to dioeciousness, allogamy and anemophily of hemp, the work related to the propagation and renewal of sowing material requires spatial isolation. Small batches of seed are planted in isolated pots located in the vegetation hall and larger batches of seed in isolated chambers, greenhouses and with the isolation in the field. In case of reproduction of monoecious forms, it is necessary to remove the male specimen during flowering. Another problem in case of cannabis is that the seed very fast loses its germination capacity [3]. Therefore, the seeds of germination capacity higher than 80% are controlled every 3 years, those with germination capacity lower than 80% every year. Determination of the economic value A series of comparative field experiments was conducted in order to determine the economic value of the stored genotypes in accordance with the agronomical recommendations of the hemp fiber. Annually, a bulk of 15 20 objects are tested in two repetitions of 300 seeds on 1.5 m 2 plots. Vol. 55 No 3 2009

G. Mańkowska, L. Grabowska 180 During vegetation several observations are carried out e.g. development phases of hemp, lodging and diseases as well as pests and plant number per unit area. During the flowering inflorescences are sampled in order to determine a hallucinogenic substances. The following tests were performed in the laboratory: measurements of morphological traits: total length, stem length and diameter; 1000 seed mass, determined according to ISTA [4]; determination of fiber content in straw, according to the method of osmotic degumming developed at INF [5]; cellulose content, according to PN -92/pn-50092; content of hallucinogenic substances using gas chromatograph in accordance with EU Council Regulation (EC) No 1251/1999, Annex 5, Art. 7b, annex 1. Białobrzeskie variety serves as a reference cultivar the first Polish monoecious fibrous hemp variety, registered in 1968 in the National Register of COBORU, which contains less than 0.2% of hallucinogenic substances, is a Central European form adapted to Polish climate and soil conditions. The vegetation period of this variety is 120 140 days, plant height (depending on cultivation technology) 200 350 cm, seed yield (depending on the purpose of growing 0.3 1.2 t/ha), straw yield about 10 t/ha fiber yield 2.5 3.0 t/ha [6]. RESULTS AND DISCUSSION Cellulose fiber content Processing technology of raw material was carried out at the Laboratory Evaluation of Textile Raw Materials, Institute of Natural Fibers and Medicinal Plants. The results of the determination of fiber and cellulose content of hemp straw is shown in table 1. Fiber content in the sites surveyed in 2006 2008 was highly variable and ranged from 12% for the Chinese variety He Bei to 29.2% for the Hungarian variety Uniko B. The reference variety contains 26.6% of fiber. This value is exceeded only by 4 varieties: Uniko B, Jus 8, Juso 15, Chamaeleon and Juso 11. The lowest fiber content was found in a group of accessions with the longest growing season He Bei, and varieties with the shortest period of vegetation Finola. These results confirm the literature data that indicate that at the flowering phase of growth of biomass is small but biological processes in stems lead to the rise in fiber content [7, 8]. The cellulose content in hemp straw demonstrated less variability than the fiber content. The lowest cellulose content was found in the Bulgarian variety Silistrenskie (37.7%) and the highest in the Ukrainian variety Jus 8 (46.2%), while this figure was just 0.3% higher than for the reference.

Genetic resources of Cannabis sativa L. at the Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants in Poznań Ta b l e 1. The content of fiber in selected varieties of hemp collected in the gene bank in 2006 2008 cultivar average fibre content [%] cellulose content [%] Zenit 23.51 45.38 Juso 11 26.05 43.50 Futura 77 20.49 40.12 Chamaeleon 27.06 44.61 Diana 20.74 39.96 Uniko B 29.16 43.56 Silistrenskie 17.27 37.74 Fedora 17 21.82 45.20 Finola 12.28 40.86 Juso 15 28.36 44.10 K - 195 16.48 40.18 Dnieprowska 19.11 42.77 Fibrimon 24 22.28 45.04 Zolotonoska 26 22.54 44.31 Gigantheus 17.62 40.18 He Bei 12.00 39.32 Jus 8 28.77 46.17 Białobrzeskie 26.60 45.85 181 1000 seed weight Special studies were conducted on the quality of selected hemp species. The indicator of seed size is the measure of thousand seed mass. With regard to the useful characteristics as well as morphological and biological differences, hemp can be divided into three groups, namely Northern, Southern and Central European ones. Thousand seed mass for each hemp group is different. Average weight of 1000 seeds for Southern hemp is 18 26 g, intermediate hemp 12 18 g and 8 12 g for wild hemp [9]. Varieties such as: Silistrenskie, Chamaeleon, Zenit exceeded significantly the MTS value of the Białobrzeskie variety. Finola variety of all tested cultivars is characterized with the lowest value of the 1000 seed weight (tab. 2). THC content The contents of narcotic substances in cannabis Δ9 THC (tetrahydrocannabinol) is the result of interaction of both genetics and environmental conditions. Genetic predisposition, environmental conditions, different stages of development and plant fragments can cause significant fluctuations in THC content (from 0.001 to 0.1%, see tab.2). Vol. 55 No 3 2009

G. Mańkowska, L. Grabowska 182 THC content has been the highest for Finola variety, which value in our climatic conditions reaches 0.2% and therefore can be considered as a drug type variety. Ukrainian varieties reached the lowest value of THC [10]. Ta b l e 2. Mass of a thousand seeds THC content (%) in hemp cultivars collected in the Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants in 2006 2008 cultivar origin mass of 1000 seeds [g] THC [%] Zenit Romania 18.1 0.015 Juso 11 Ukraine 15.3 0.005 Futura 77 France 12.5 0.045 Chamaeleon The Netherlands 18.0 Diana Russia 18.6 0.062 Uniko B Hungary 17.5 0.009 Silistrenskie Russia 19.0 0.067 Fedora 17 France 17.3 0.053 Finola Finland 10.3 0.155 Juso 15 Ukraine 13.3 0.016 K - 195 Poland 18.0 0.044 Dnieprowska Ukraine 17.1 0.039 Fibrimon 24 France 13.7 0.034 Zolotonoska 26 Ukraine 13.2 0.032 Gigantheus Italy 15.9 0.047 He Bei China 17.5 0.008 Jus 8 Ukraine 19.0 0.016 Białobrzeskie Poland 13.9 0.019 CONCLUSIONS 1. Finola (30.05) and He Bei (1.09) begin flowering at the earliest among the dioecious varieties of hemp. When it comes to monoecious varieties, the earliest blooming were Juso11, Juso15 (8.07), and the latest was Futura 77 (Tab. 3). 2. The highest fiber content (29.16%) was reported for the Hungarian variety Uniko B, while the lowest (12.00%) for the Chinese variety He Bei. 3. The highest content of cellulose has been reported for Jus 8 (46.2%), and the lowest for Silistrenskie (37.74%). 4. The examined accessions were characterized by the mass of 1000 seed from 19.0 g (Jus 8) to 10.3 g (Finola). 5. Finola variety was characterized by higher content of THC in comparison with the standard variety.

Genetic resources of Cannabis sativa L. at the Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants in Poznań Ta b l e 3. Morphological parameters of some hemp cultivars from Institute of Natural Fibres and Medicinal Plants collection cultivar form beginning of the flowering full maturity Zenit monoecious 13.07 20.09 Juso 11 monoecious 8.07 15.09 Futura 77 monoecious 4.08 2.10 Chamaeleon dioecious 28.07 2.10 Diana dioecious 1.07 5.09 Uniko B dioecious 4.08. 8.10 Silistrenskie dioecious 10.07 20.09 Fedora 17 monoecious 7.07 15.09 Finola dioecious 30.05 20.08 Juso 15 monoecious 8.07 15.09 K-195 dioecious 10.07 20.09 Dnieprowska monoecious 2.07 10.09 Fibrimon 24 monoecious 12.07 20.09 Zolotonosha26 monoecious 20.07 25.09 He Bei dioecious 1.09 29.09 Can.gigantheus dioecious 16.08 29.09 Białobrzeskie monoecious 15.07 20.09 183 REFERENCES 1. Białousowa J, Bartosik A, Kurhański M, Nagórski A, Tumalewicz B. Konopie, Rośliny włókniste [Fibrous Plants]. Warszawa 1958:193-323. 2. Bosca I, Karus M. Der Hanfanbau. Heidelberg 1997:195. 3. Ziemnicki Z, Wierzchowiecka K. Wpływ przechowywania nasion konopi w różnych opakowaniach na zachowanie zdolności kiełkowania. Poznań 1984; 29:99-106. 4. Duczmal K, Tucholska H. Nasiennictwo. Tom 1. Warszawa 2000:316-19. 5. Allam A, Kozłowski K, Konczewicz W. Degumming of fibrous plants based on osmotic pressure phenomenon. Proceedings of International Conference of FAO European Research Network on Flax and Allied Fibre Plants for Humanity Welfare, Cairo 2003. 6. Grabowska L, Jaranowska B, Baraniecki P, Tymków J. The Results of Hemp Breeding in Poland. Poznań 1998; 2:103-9. 7. Jaranowska B. Wpływ stopnia dojrzałości konopi jednopiennych uprawianych na glebach mineralnych na wydajność i jakość włókna. Prace IPWŁ. Poznań 1968; 15:37-54. 8. Chocianowicz W, Cierpucha W. Kurhański M, Szałkowski Z, Waśko J.Poradnik brakarza włókna lnianego i konopnego. Poznań 1987. 9. Bytnerowicz H. Konopie. Warszawa 1968:19-20. 10. Grabowska L, Mańkowska G, Baraniecki P. Zasoby genowe Cannabis sativa L. w Instytucie Włókien Naturalnych w Poznaniu. Zeszyty Problemowe PNR Warszawa 2004; 497:53-7. Vol. 55 No 3 2009

G. Mańkowska, L. Grabowska 184 Zasoby genowe konopi Cannabis sativa L. w Instytucie Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich w Poznaniu Grażyna Mańkowska*, Lidia Grabowska Instytut Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich ul. Wojska Polskiego 71B 60-630 Poznań *autor, do którego należy kierować korespondencję: e-mail: biotech@inf.poznan.pl S t r e s z c z e n i e Konopie (Cannabis sativa L.) są gatunkiem należącym do rodziny konopiowatych Cannabaceae, rodzaju Cannabis. Uważane są za roślinę łatwo adaptującą się do zmiennych warunków środowiskowych. Charakteryzuje się mnóstwem form o zróżnicowanych cechach biologicznych i morfologicznych oraz o różnej wartości ekonomicznej. Wytworzenie się tak dużych różnic wystąpiło jako efekt działania warunków geograficznych, klimatycznych i glebowych oraz działalności człowieka, która miała na celu stworzenie i utrzymanie ważnych cech konopi. Kolekcja rodzaju konopi w Instytucie Włókien Naturalnych i Roślin Zielarskich w Poznaniu zawiera około 150 obiektów. Zawiera zarówno jedno- i dwupienne formy charakterystyczne dla różnych warunków glebowo-klimatycznych, lokalne ekotypy i linie hodowlane ze stabilnym genotypem, wyjątkowym pod względem jednego parametru, np. zawartości THC, plonowania, jakości włókna, składu kwasów tłuszczowych itp. W 2000 r. zasoby genowe Instytutu Włókien Naturalnych zostały przeniesione do nowego miejsca, które zapewnia doskonałe warunki przechowywania nasion. Długoterminowe przechowywanie wymaga niskiej temperatury, niskiej wilgotności nasion (7 8%) oraz odpowiedniej względnej wilgotności powietrza (poniżej 55%). Osuszane powietrzem nasiona (7% wilgotności) są zapakowane hermetycznie w zgrzewaną folię aluminiową i umieszczane w kolekcji bazowej (przechowywanie w komorze w temperaturze +4,0ºC) lub banku rezerwowym próbki 5-gramowe są przechowywane przez dłuższy czas. Słowa kluczowe: zasoby genowe, konopie jednopienne, dwupienne, obiekty, kolekcja, ocena obiektów