Abstrakt
Konwencjonalne mikrorozmnażanie konopi zmaga się z nadmiernym przewodnieniem kalusa, powolnym wzrostem, niską wydajnością ukorzeniania i wysokim ryzykiem skażenia, co znacznie ogranicza jego wykonalność w przypadku rozmnażania na dużą skalę. Z kolei fotoautotroficzne mikrorozmnażanie (PAM) wyłoniło się jako wydajna i opłacalna strategia rozmnażania, która może znacznie zwiększyć wzrost sadzonek i poprawić jakość siewek poprzez optymalizację środowiska oświetlenia LED. W tym badaniu zbadano wpływ czterech natężeń światła (50, 100, 150 i 200 µmol m−2 s−1) i trzech fotoperiodów (16, 20 i 24 h d−1) na wzrost i ukorzenianie dwóch odmian konopi leczniczych (odmiana dnia krótkiego „Charlotte” i odmiana dnia neutralnego „Auto Charlotte”). Analiza skupień wykazała, że sadzonki uprawiane przy fotoperiodzie 20 h d−1 i natężeniu światła 100–150 µmol m−2 s−1 wykazywały optymalne parametry wzrostu pod względem wysokości rośliny, długości korzeni, liczby liści, powierzchni liści, biomasy i aktywności korzeni. Co więcej, zwiększenie natężenia światła z 50 do 100–150 µmol m−2 s−1 znacząco zwiększyło czyste wskaźniki wymiany CO2 o 41,5% i 204,9% odpowiednio dla Charlotte i Auto Charlotte, wraz z odpowiednim wzrostem akumulacji suchej masy o 44,3% i 27,9%. Jednak sadzonki wykazywały uszkodzenia fotooksydacyjne przy ciągłym oświetleniu i natężeniu światła 200 µmol m−2 s−1, o czym świadczyła zmniejszona zawartość pigmentu fotosyntetycznego i stłumiona aktywność enzymów antyoksydacyjnych. Dlatego PAM medycznej marihuany jest zalecany w środowisku oświetlenia LED o natężeniu światła 100–150 µmol m−2 s−1 i fotoperiodzie 20 h d−1, aby osiągnąć optymalny wzrost i ukorzenienie. Odkrycia te stanowią niezbędne wsparcie techniczne dla propagacji na dużą skalę silnych, wolnych od chorób żeńskich sadzonek z dobrze rozwiniętymi systemami korzeniowymi i wysoką jednorodnością genetyczną, spełniając tym samym rygorystyczne standardy jakości dla materiałów do sadzenia w komercyjnej uprawie marihuany do celów medycznych i farmaceutycznych.
