品種退化(strain degradation)是指一個大麻品系逐漸失去當初讓它值得種植的那些性狀。植株產量下降,花的品質改變,品系也越來越難種。這會降低你的種植效率,也會降低作物的市場價值。如果是醫療用品系,退化還可能改變該品種的藥用特性。
受到退化影響的包括居家種植者、持照農場、研究人員,以及整個大麻產業。本文說明退化的五個主要原因,以及退化會讓你損失什麼。接著逐一說明每個原因可以怎麼應對。每一節最後都會列出一件你可以在自己的農場或種植室開始做的事。
退化的五個原因
1. 來自非預期植株的花粉(不受控制的異花授粉)
大麻會異花授粉。雌花可以由附近任何一株雄株的花粉受精,也可以由雌雄同體植株(同時長出雄花和雌花的植株)的花粉受精。如果沒有嚴格控管,其他品種的花粉就可能混入珍貴的品系。這樣收下來的種子,會帶有一個你沒有挑選過的父本的性狀。你想要的性狀會一代一代慢慢流失。
這種情況最常發生在戶外和開放式溫室。附近其他植株的花粉可能在你沒察覺時飄到你的作物上。由於變化是漸進的,許多種植者要過好幾代才發現。
怎麼做: 想保留的品系,只在密閉的房間或種植帳篷裡製種,而且裡面不能有其他品種正在開花。每週檢查開花中的植株,找出零星冒出的雄花。製種的房間裡如果出現雌雄同體植株,就要移除。這樣你留下的種子只會來自你挑選的那兩個親本。
譯者註:在泰國和東南亞,許多作物種在戶外或側面開放的溫室裡。鄰近的農場和工業大麻田都可能是花粉來源。花粉可以隨風飄得很遠。在加拿大的一項田間研究中,距離花粉來源田 400 公尺處的捕捉器仍然捕捉到工業大麻花粉,而且下風處落下的花粉約為上風處的六倍。來自戶外或開放式溫室的種子,應該視為可能已經異花授粉。這類種子可以拿來試種,但不要當成品系的育種材料。
2. 用太少植株維持品系:遺傳漂變與近交衰退
許多種植者只用少數幾株來延續一個品系。這時會累積兩個不同的問題。
遺傳漂變(genetic drift)。 每株植株的每個基因都有兩個副本,分別來自父本和母本。當只有少數植株當親本時,哪些基因版本能傳到下一代,就由機率決定。有些有用的版本會流失,只因為帶有它的植株沒被選上,或結的種子很少。用的親本越少,品系流失這些版本的速度就越快,而且流失了就回不來。
近交衰退(inbreeding depression)。 有些基因版本是隱性的,植株要有兩個相同版本才會表現出來。大多數植株都帶有幾個有害的隱性版本,平常被一個正常副本遮住。一再讓近親雜交(姊妹株互交,或植株自交),會讓後代更可能拿到兩個有害副本。品系會失去遺傳多樣性,植株也會變弱。它們對蟲害、病害,以及天氣或種植條件造成的逆境,耐受力也會變差。這種因近親繁殖造成的活力下降,就叫做近交衰退。
怎麼做:
- 在空間允許的範圍內,從盡量多的親本植株取種,不要只用一對。這可以減緩遺傳漂變造成的基因版本流失。
- 不要每一代都用姊妹株互交或自交來製種。這可以降低兩個有害隱性副本同時出現在同一株植株上的機率。
- 每隔幾代,就引入一株類型相近但沒有親緣關係的植株來雜交,然後再朝你想要的性狀篩選回來。這能讓遺傳多樣性重新回到品系中。
- 記錄每個種子批次的親本。有了這份紀錄,你在雜交前就能看出植株之間的親緣有多近。
3. 只看單一性狀篩選植株
有些種植者只靠一個數字來決定保留哪些植株,例如 THC 檢測結果最高的那一株。這樣可能會失去其他重要的性狀,包括抗病性、整體活力(植株生長的強健程度)和遺傳穩定性(後代彼此的相似程度)。這些在實驗室檢測結果裡都看不出來。
怎麼做: 在挑選保留株(表現型篩選)時,用多項性狀為每株候選植株評分,包括生長速度、蟲害與發霉問題、產量和大麻素含量。這樣保留下來的植株,在整個種植過程中都表現良好,而不只是在一次實驗室檢測裡表現好。
譯者註:在泰國雨季,一株 THC 很高但容易花苞腐爛的植株,並不是好的親本。如果你在雨季月份也有種植,請把「雨季時是否發霉」列為評分性狀之一。
4. 長期從同一株母株取扦插苗
長時間從同一株母株剪取插穗,往往會得到較弱的克隆苗。從老母株取的克隆苗,通常長得比母株年輕時差。原文提出兩個原因。一是突變(植株 DNA 中微小的隨機變化)會隨時間累積。二是不良的種植條件也會讓母株年復一年承受逆境。
譯者註:隱性感染是另一個常見原因。啤酒花潛隱類病毒(HLVd)是一種極小的病原體,會經由插穗、工具和植物汁液傳播。受感染的植株可能看起來很健康,因為只有部分栽培品種會出現症狀。根據 2023 年發表於期刊 Viruses 的一篇回顧文章,會出現症狀的栽培品種可能有以下表現:植株矮化、活力下降、花苞變小且較鬆散,以及毛狀體產量減少。蟲害和真菌病害也會從母株傳到克隆苗。克隆苗表現變差時,先檢測病害,再怪罪遺傳。從其他農場買來的克隆苗也有同樣的風險:可能帶有蟲害或 HLVd,也可能賣給你的品種根本不是你指定的那一個。
5. 不穩定的種植條件
土壤養分耗盡、施肥不均衡、環境氣候不穩定,以及蟲害控制不佳,都會讓植株變弱。原文把這些列為退化的原因之一,因為它們損害植株健康,也讓品系變得不穩定。
嚴格來說,不良條件並不會改變植株體內的基因。它改變的是這些基因能表現到什麼程度。一個好品系種在糟糕的環境裡,看起來就可能像是退化了。你可能因此留錯植株,或把好品系丟掉。虛弱的植株也更容易受到感染,而有些感染會傳給克隆苗。
怎麼做: 在判定一個品系已經退化之前,先在你最穩定的條件下種幾株看看。如果它們在那裡長得正常,問題就出在你的環境,而不是遺傳。
退化會讓你損失什麼
- 產量降低: 植株長得較慢、開的花較少,萃取時得到的大麻素也較少。
- 品質改變: THC、CBD 和其他有用成分可能下降,或以無法預測的方式改變。
- 抵抗力變弱: 植株更容易染病、發霉和遭受蟲害。
- 後代不穩定: 退化植株的種子長出來的植株彼此差異很大。這讓商業種植變得困難,因為你無法規劃整齊一致的作物。
怎麼做: 每一輪種植,都為每個品系記錄產量、大麻素檢測結果(如果有送驗)以及病蟲害問題。這樣你就有一個基準,能及早發現上述任何一項損失。
如何預防與修復退化
為原始品系建立種子庫
把純正原始品系的種子保存在嚴格控制的條件下。這樣你隨時都能回到最初的遺傳材料。如果品系發生漂變或遭到污染,你可以從原始種子重新開始,不必從已經變弱的植株開始。
原文也建議用超低溫冷凍保存(cryopreservation)做長期保存。做法是把種子保存在極低溫下,通常是放在液態氮中,讓種子多年保持活力而不發生變化。
譯者註:超低溫冷凍保存需要特殊設備,多半由基因庫和研究實驗室進行。在找到這類服務之前,請把種子保存在乾燥、低溫、避光且密封的環境中。種子與花粉的保存這篇主題說明了哪些因素能讓種子保存得更久。把每個批次分裝在兩個密封容器裡,放在兩個不同的地方。這樣即使停電或冰箱故障,也不會毀掉你唯一的一份種子。
規劃你的育種
- 定期引進新的遺傳材料。 在你的育種計畫中加入新品種,或不同遺傳背景的品種。當主力品系開始失去活力時,你就有新的材料可以雜交進去。
- 雜交菁英品系。 菁英品系是你經過驗證的最佳植株,也就是在好幾輪種植中都表現良好的那些。讓它們互相雜交,可以維持或提升活力與抗病性。
譯者註:任何新品種在靠近你的主力品系或母株室之前,都要先以小批次試種。這能讓你看到它如何應對當地的高溫和濕度,又不必拿整批作物冒險。可以的話,用種子引進新的遺傳材料,而不是從其他農場引進克隆苗,因為克隆苗可能帶有蟲害和類病毒。請參考如何審核泰國種子賣家以及在泰國購買種子時哪些是合法的。
按計畫汰換母株
每株母株經過固定次數的繁殖週期後就要汰換,讓克隆苗保持強健。原文沒有給出具體次數。請根據紀錄自訂規則:
- 每一批插穗都記錄日期、母株編號、插穗數量、生根比例和生根天數。
- 採收時,補上該批次的產量。
- 把每個新批次和同一株母株最早的幾個批次比較。當生根率和產量連續好幾批持續下降,就讓那株母株退役。
- 每一株保留株都準備一株較年輕、乾淨的備用植株。這樣汰換母株時,生產就不會中斷。
組織培養是另一種取得健康、並保有原始遺傳特性植株的方法。做法是在實驗室裡,把極小塊的植物組織放在無菌容器中培育成新植株。大麻的組織培養這篇主題說明了這個方法。
譯者註:如果找不到可以使用的實驗室,就靠按計畫汰換母株、乾淨的備用植株和病害檢測。高溫和停電也有影響。如果母株室的冷氣在 30–35 °C 時故障,母株會承受逆境,接下來取的克隆苗也會受影響。把母株放在你最穩定的空間,並事先規劃停電時如何讓風扇和降溫設備繼續運轉。
維持適當的種植環境
為植株提供健康生長所需的適當光照、營養與水分。用永續的方法控制蟲害,例如整合性害蟲管理(IPM),並盡量少用合成農藥。植株健康,才能展現真正的遺傳潛力。這樣你才能正確評估品系,挑對親本。
譯者註:在泰國,只能使用已向泰國農業廳(กรมวิชาการเกษตร)登記的農藥,並依照標籤使用。請參考依泰國 GACP 規範可以合法噴灑什麼。雨季時,濕度會連續好幾週居高不下。在這幾個月裡,至少每週檢查一次開花植株有沒有發霉,因為發霉造成的損傷看起來可能很像品系變弱。
定期檢查遺傳
- DNA 檢測。 實驗室會讀取植株 DNA 中選定的片段。檢測結果可以確認一株植株是不是你認為的那個品種,也能看出同一品系的植株是否仍然相似。用它來確認品系的遺傳穩定性。
- 追蹤各世代的表現。 每一輪都記錄同樣的數據:生長速度、開花期長短、產量、病蟲害問題,以及大麻素檢測結果(如果有送驗)。數據持續下降,就是退化的早期警訊。
譯者註:即使不做 DNA 檢測,一輪接一輪記錄的表現日誌也是便宜又實用的早期警訊。已經為 GACP 保存作物紀錄的持照農場,可以把這些數據加進同一份紀錄裡。
從哪裡開始
保護一個品系需要三件事:保種(種子庫和乾淨的母株)、有計畫的育種,以及良好的種植管理。三者結合,才能讓大麻品系在許多世代中維持高品質與穩定。原文也呼籲大麻產業投資研究與開發,避免珍貴的遺傳資源因退化而流失。
在你自己的種植場,這個月就從以下三個步驟開始:
- 為每個品系建立一份簡單的紀錄:每一輪的親本、母株編號、生根率、產量和遇到的問題。這能讓你看出品系或母株何時開始衰退。
- 把每個原始品系的種子密封,分別存放在兩個地方。萬一品系退化,你就能從原始種子重新開始。
- 汰換一株正在衰退的母株之前,先為它做病害檢測。這能告訴你原因是感染還是遺傳。
如果你已經把一個品系維持了好幾代,歡迎在本主題下方分享經驗,包括你用了多少株植株當親本,以及發生了哪些變化。也歡迎在這裡提出關於特定品系的問題。