每个种植季,本论坛都会有人换个说法问同一个问题:自动开花品种现在够好了吗? 老实说,“够好”取决于你在优化什么。这个答案中有意思的部分在过去几年里发生了变化。自动开花品种并没有突然变好,而是研究人员开始弄清自动开花性状究竟是什么。
本帖接着之前那篇关于常规种子、雌性化种子和自动开花种子的帖子往下讲。那篇讲的是每种种子是什么,这篇讨论的是差距是否已经弥合。
实际定位到了什么
大约二十年来,“自动开花”一直是一个营销词,背后只有育种者的经验之谈。2000年代初,Joint Doctor 的 LowRyder 工作将 Cannabis ruderalis 材料杂交进印度大麻 (indica) 和 sativa 品系,培育出按株龄而非日照长度开花的植株。当时没有人知道是哪个基因在起作用。
2022年一项基于工业大麻材料的定位研究(Toth 等,Frontiers in Plant Science)鉴定出两个主效开花时间位点。Autoflower1 表现为简单隐性性状。在 F2 群体中,表现型分离比约为 3:1,因此大约 25% 的植株在非诱导性长日照(16 小时光照 / 8 小时黑暗)下开花。其背后的基因型按 1:2:1 分离,但杂合植株在长日照下仍表现为光周期敏感。该位点的候选基因包括一个核转录因子 Y 亚基(NFYB1)、一个 APETALA 2 花同源异型蛋白以及假应答调节因子 PRR37。第二个位点 Early1 被定位到一个酪蛋白激酶 1 样蛋白,与水稻基因 Heading date 16 同源。在跨越三个种植季的田间试验中,它使一个光周期敏感的栽培品种 (cultivar) 提前 2–4 周开花。
后续针对本地原生种 (landrace) 种质收集的基因组研究提出了更多与光周期不敏感相关的位点。我们无法充分核实其细节,因此不在此列出。
买种子时真正重要的发现
2022年那篇论文的作者在讨论部分指出,“来自多个来源的若干商业销售栽培品种 (cultivar) 群体在 Autoflower1 位点上仍处于分离状态”,“由于光周期敏感性存在差异,这可能导致种植者遇到栽培品种 (cultivar) 表现不佳的问题。”
这为本论坛经常看到的一种抱怨提供了一个合理的解释:同一包种子,一半九周就成熟了,另一半跑了十三周,同一个帐篷,同样的营养液。 一个可能的原因是种子品系仍在分离,无论是在 Autoflower1、Early1 还是其他开花时间位点上。但这并不是唯一可能的原因。胁迫、光照时间表以及其他基因也可能拉长成熟时间或使其出现分化。
所以,要问种子商的问题不只是“这是自动开花品种吗?”,而是:“这个品系的每一株都会自动开花吗(是否纯育),成熟时间有多整齐?” 任何真正自动开花的植株在 Autoflower1 位点上已经是纯合隐性。你需要知道的是整个品系是否稳定遗传、成熟时间是否一致。答不上来的卖家,其实已经在告诉你一些信息了。
没有移动的天花板
遗传学进步了,物理规律却没有变。
一项受控室内试验(Rodriguez-Morrison、Llewellyn 和 Zheng,2021,Frontiers in Plant Science)在冠层光照水平约 120 至 1,800 µmol·m⁻²·s⁻¹ PPFD 的条件下种植了一个光周期栽培品种 (cultivar)。开花期在 12/12 光照下持续 81 天。干花序产量在整个范围内呈线性上升,从约 116 g/m² 增加到 519 g/m²(约 4.5 倍),且没有出现饱和迹象。大麻素浓度并未随光照水平变化。大麻素总产量之所以上升,仅仅是因为生物量增加了。
这只是针对一个栽培品种 (cultivar) 的一项试验,但它指向了一个明确的方向:浓度在很大程度上由遗传决定,产量在很大程度上由冠层截获的光量决定。它们是两根不同的杠杆。
现在把这一点套用到自动开花品种上。它的生命周期从播种起通常约为 8–14 周。开花开始时冠层还空着一半,你却无法延长营养生长期去填满它。这限制了每株植物每个周期截获的总光量,从而限制了每个周期每平方米的克数。育种可以调整时钟,但无法消除这个上限。这一限制来自算术,而不仅仅来自遗传。
按每平方米每周期计算,管理良好的光周期作物通常胜出。按每平方米每年计算,自动开花的种植安排则可能胜出。 周期更短意味着每年可以种更多轮,而且自动开花周期不需要单独的营养生长室。
那效力呢?
我们没能找到一项经过同行评审、在相同条件下直接比较现代自动开花与光周期栽培品种 (cultivar) 大麻素含量的研究。任何向你报出百分比差距的人,引用的都是种子目录或营销页面,而不是试验。我们不会刊登一个无法找到出处的数字。
关于机制,可以说的是:历史上的差距来自 ruderalis 的基因渐渗,而 ruderalis 的大麻素含量非常低。在选择隐性自动开花位点的同时,反复与高大麻素亲本回交,就能去除这一遗传背景。没有任何物理上的理由表明,一个已固定的自动开花品系在浓度上无法与其光周期亲本相当。至于某个具体的商业品系是否做到了这一点,需要看该品系的实验室检测报告,而不是笼统的说法。
泰国的自动开花品种
法律提示。 在泰国,种植大麻需要取得相应的许可或进行相应备案。根据《卫生部关于管控草药(大麻)的公告》(佛历2568年),大麻花属于管控草药。在越南、马来西亚及其他东南亚国家,种植大麻是违法的,处罚往往很严厉,本文不鼓励此类行为。
日照长度。 大多数种植指南是针对北纬 45–55° 编写的。曼谷约位于北纬 13.7°,清迈约位于北纬 18.8°,这些地方全年日照长度变化不大。关于热带地区的光周期植株和适合我们纬度的光周期遗传学的帖子解释了为什么这会让户外光周期种植变得复杂。对自动开花品种来说,简单讲就是:它们不理会日照长度。
雨季时间安排。 周期长度已知的品系能给你一个可以对照季风日历来规划的时间表。你可以从湿度变得无法控制的那一周往回倒推,判断自己能否在那之前完成收获。
遮光设施。 在获得许可的遮光温室中,自动开花品种对遮光布失效的敏感度要低得多。黑暗期出现漏光会使光周期作物受到胁迫或推迟开花,而自动开花品种基本不受影响。
新手。 漏光是新手室内种植的常见问题,而自动开花品种基本消除了这一风险。不过它们也带来其他风险,下一节会讲到。
不适合选择它们的情况
第 1326 号主题帖对此有详细介绍。简而言之,自动开花品种通常不适合做母株或用来取克隆苗。它们几乎没有时间从早期胁迫中恢复,也只能承受轻度的早期整枝。直接种入最终容器,初期少量施肥,并把 20/4 视为一种惯例,而非经过证实的最佳方案。最重要的是,买纯育的品系。
简短回答
就效力而言,差距尚未被测量。没有物理上的理由存在差距,但也没有已发表的直接对比研究,所以请依据实验室报告而非宣传来购买。就每个周期的产量而言,差距依然存在,而且主要来自算术而非遗传。就每年产量、单位种植者精力投入以及热带雨季中的单位风险而言,自动开花品种往往是更好的工具。
自 LowRyder 时代以来真正进步的并不是天花板,而是我们现在能叫出这个位点的名字。这意味着育种者可以对其进行检测并有意识地加以固定,而不是碰运气撞上它。这也意味着你在购买前有了一个具体、可以回答的问题。
参考文献:Toth JA, Stack GM, Carlson CH, Smart LB, “Identification and mapping of major-effect flowering time loci Autoflower1 and Early1 in Cannabis sativa L.”, Frontiers in Plant Science 13:991680 (2022), doi:10.3389/fpls.2022.991680; Rodriguez-Morrison V, Llewellyn D, Zheng Y, “Cannabis yield, potency, and leaf photosynthesis respond differently to increasing light levels in an indoor environment”, Frontiers in Plant Science 12:646020 (2021), doi:10.3389/fpls.2021.646020.