先进的显微镜显示最有力的大麻花

Finola具霜状毛状体。

根据不列颠哥伦比亚大学的最新研究，具有最多蘑菇状毛发的大麻花具有最大的大麻素和香气。

大麻叶具有标志性意义，它是大麻花上细小，霜冻状毛发产生的化学物质，使植物具有心理活性和药用特性，并散发出独特的气味。

在《植物杂志》上发表的一项研究中，UBC研究人员首次揭示了不同类型的毛发或腺毛的独特结构和化学输出。

“尽管其具有很高的经济价值，但由于法律途径的限制，我们对大麻植物生物学的了解仍处于起步阶段。”— Teagen Quilichini

他们的发现证实了许多大麻鉴赏家长期以来一直在怀疑的：最大的，蘑菇状茎腺毛是THC和CBD形成代谢产物和赋予香味的萜烯的最丰富来源。

茎腺毛的多光子显微镜图像。

UBC植物学和阿南迪亚实验室公司的博士后研究员Teagen Quilichini说：“尽管它具有很高的经济价值，但由于法律手段的限制，我们对大麻植物生物学的了解仍处于起步阶段。”大麻植物的生化工厂，这项研究是了解大麻如何制造和存储其有价值的产品的基础。

先前的研究根据其外观识别出三种腺毛：球茎，无柄和茎梗，但它们对大麻花化学生产的相对贡献尚不清楚。

“我们看到茎状毛状体已经扩大了'细胞工厂'，以制造更多的大麻素和芳香的萜烯。我们还发现它们是从无柄的前体中生长出来的，并且在发育过程中发生了巨大的变化，可以使用新的显微镜工具将其可视化。”—山姆·利文斯顿

在这项研究中，UBC研究人员结合了先进的显微镜技术和化学分析技术，研究了开花迅速的大麻品种“ Finola”中单毛毛的内部结构和发育情况。

他们发现，在紫外线的作用下，茎上的毛状体会发出明亮的蓝色，并包含一个巨大的，独特的饼状细胞盘。没有茎的较小的无柄毛状体，发出红色，分泌盘较小，产生的芳香萜烯较少。

左到右：大麻植物的茎秆，无柄和球茎的腺毛。

共同主要作者山姆·利文斯顿（Sam Livingston）博士说：“我们看到茎状毛状体已经扩大了'细胞工厂'，以制造更多的大麻素和芳香的萜烯。” UBC植物学的候选人。“我们还发现它们是从无柄的前体中生长出来的，并且在发育过程中发生了巨大变化，可以使用新的显微镜工具将其可视化。

因此，利文斯顿解释说，紫外线可以用来监测花朵上的毛状体成熟度，并告知最佳收获时间。

研究人员还进行了基因表达分析，以研究毛状体DNA中的指令如何转化为植物的生化产品。他们发现，Finola的茎状毛状体非常适合制造大麻二酚酸（CBDA）和萜烯。

UBC植物学教授安妮·拉西·塞缪尔斯（Anne Lacey Samuels）说：“我们发现了支持大麻素和萜烯生产的基因宝库。”“通过进一步的研究，可以使用分子遗传学和常规育种技术，将其用于产生所需的性状，例如更具生产力的大麻菌株或具有特定大麻素和萜烯谱的菌株。”

接下来，研究人员将调查毛状体如何出口和储存它们产生的代谢产物。

利文斯顿说：“毛滴虫将代谢产物储存在细胞壁中。”“而且真正令人惊讶的是，如此高的产品含量应该对细胞有毒，因此我们想了解它们如何处理这种情况。”

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参考：Samuel J. Livingston，Teagen D. Quilichini，Judith K. Booth，Darren CJ Wong，Kim H.Rensing，Jessica Laflamme-Yonkman，Simone D. Castellarin，Joerg Bohlmann Jonathan E.Page和A.Lacey Samuels，2019年8月30日，《植物学报》。
10.1111 / tpj.14516

这项研究由加拿大自然科学与工程研究委员会（NSERC）和MITACS博士后研究金与Anandia实验室合作资助。