LA EXPRESIÓN SEXUAL EN LA MARIHUANA
a. Preflor femenina b. preflor masculina c. no confundir con las estípulas.
En la inmensa mayoría de las plantas terrestres, el hermafroditismo es la norma, sin embargo, el cannabis se encuentra entre el 6% de las plantas con flor dioicas.
Artículo escrito para la edición impresa de Soft Secrets nº6 2021 por Dryas
Una especie dioica es aquella en la que no se suelen encontrar los dos sexos en el mismo individuo, esto tiene implicaciones tanto en el cultivo de flor como en los programas de crianza genética o breeding.
La expresión sexual en las plantas dioicas no está tan definida como en los animales. En las plantas, la diferenciación sexual ha evolucionado por separado en diferentes familias a lo largo del tiempo, por lo que hay diferentes tipos y grados de diferenciación sexual. De entre las plantas dioicas, ya en 1958, según Westergaard, la herencia del sexo en el cáñamo se anticipaba como una de las más complicadas.
El sistema de herencia del sexo en la marihuana fue investigado por Hirata en la década de 1920. En esta época, otros investigadores apostaban por un sistema de diferenciación basado solamente en estímulos ambientales. Hirata propuso que el sistema de diferenciación sexual en el Cannabis consistía principalmente en un mecanismo de herencia del tipo XY, aunque no descartaba el efecto del ambiente. Los resultados que obtuvo en su exhaustivo estudio muestran el carácter hereditario, tanto de las plantas perfectamente dioicas, como de las intersexuales.
Cromosomas sexuales en cannabis
Tras numerosas investigaciones posteriores, hoy en día se sabe con seguridad que la marihuana cuenta con 20 cromosomas, siendo la dotación de las hembras de 18 cromosomas autosómicos junto con el par sexual XX y la de los machos 18 autosómicos más XY (Di-vashuk & col, 2014).
Pero a diferencia de los animales superiores, este mecanismo cromosómico no se basa en una Y activa, sino en un equilibrio entre la presencia del Y con los autosomas, además, parece ser que los genes que codifican para la producción de flores se encuentran en más cromosomas además de los sexuales (Ainsworth, 2000).
El cannabis tiene una tendencia natural a cierto grado de separación de los sexos entre individuos y así lo muestran las poblaciones salvajes y naturalizadas. También existen variedades de cáñamo monoicas, seleccionadas durante generaciones para que la misma planta produzca flores macho y hembra, favoreciendo la producción de semilla.
En algunas de estas variedades, p. ej. Kentucky o Fibrimon no se ha encontrado presencia del cromosoma Y a través de marcadores específicos (Faux, 2014).
Es decir, en estas poblaciones todos los individuos son XX con cierto grado de hermafroditismo. Sin embargo, al introducir el cromosoma Y por cruzamiento la población vuelve a un comportamiento dioico en pocas generaciones.
En esta variedad de cáñamo griego naturalizado no se encontraron machos puros, todos los machos mostraban un número considerable de flores femeninas fértiles.
Control de la herencia sexual en marihuana
Un ejemplo de control de la herencia sexual es la feminización, publicada hace ya varias décadas en un histórico artículo por dos investigadores de la India (Mohan Ram & Sett, 1982). El fundamento genético de la feminización se basa en plantas femeninas (XX), son inducidas a producir flores masculinas que darán polen conteniendo únicamente cromosomas X, por lo que la descendencia solamente puede ser XX. El proceso de la feminización confirma por un lado que el tipo de herencia sexual es XY, pero por otro lado apunta a que la presencia de los genes para la producción de flores masculinas se encuentra en todos los cromosomas y no solamente en el cromosoma sexual. Investigaciones sobre la localización y funcionamiento estos genes aún son escasas y poco esclarecedoras.
En cualquier caso, el efecto del ambiente nunca es despreciable. Hay que recordar que el objetivo final de la planta siempre es asegurarse descendencia, lo cual se enfrenta directamente con el objetivo general del cultivador de obtener flor sin semilla. La respuesta ante el estrés puede ser producir unas pocas flores masculinas, este es el caso principalmente del estrés por temperaturas y el estrés lumínico.
Los machos puros revegetan peor que las hembras, eliminar las flores macho ya formadas favorece la vuelta al vegetativo.
Marcadores para identificar el sexo en cannabis
En los últimos años numerosas investigaciones han buscado marcadores genéticos que permitan identificar el sexo de una planta en etapas tempranas. Esta herramienta es de gran interés en programas de crianza y producción a gran escala, pero también para pequeños cultivadores con limitaciones de espacio. Estos estudios buscan identificar secuencias asociadas al cromosoma Y, ya que secuencias asociadas al cromosoma X se encontrarían en todos los individuos.
Algunos de los marcadores encontrados se denominan con las siglas MADC (Male Associated DNA in Cannabis), MADC1 fue el primero (Sakamoto & col, 1995). Otro encontrado más recientemente, MADC2, parece estar ausente en todas las hembras y también en algunas variedades de cáñamo monoicas analizadas (Faux, 2014).
Las técnicas y el instrumental de laboratorio requerido para llevar a cabo estas pruebas no están al alcance de pequeñas empresas o cultivadores, pero existen laboratorios que comienzan a comercializar kits de recogida de muestras y posterior envío para su análisis.
La expresión y herencia sexual en el cannabis es un campo con mucho recorrido por delante y que puede abrir nuevas puertas a un manejo del cultivo más eficiente. El estudio de genes asociados a la presencia de flores masculinas en ausencia del cromosoma Y es uno de los puntos en los que posiblemente más se avance en el futuro.
Artículo escrito para la edición impresa de Soft Secrets nº6 2021 por Dryas
Bibliografía
Westergaard, M. (1958). The mechanism of sex determination in dioecious flowering plants. Advances in genetics, 9, 217-281.
Hirata, K. (1927). Sex determination in hemp (Cannabis sativa L.). Journal of Gene-tics, 19(1), 65-79.
Divashuk, M. G., Alexandrov, O. S., Razumova, O. V., Kirov, I. V., & Karlov, G. I. (2014). Molecular cytogenetic characterization of the dioecious Cannabis sativa with an XY chromo-some sex determination system. PloS one, 9(1), e85118.
Ainsworth, C. (2000). Boys and girls come out to play: the molecular biology of dioecious plants. Annals of Botany, 86(2), 211-221.
Faux, A. M., Berhin, A., Dauguet, N., & Bertin, P. (2014). Sex chromosomes and quantita-tive sex expression in monoecious hemp (Cannabis sativa L.). Euphytica, 196(2), 183-197.
Ram, H. M., & Sett, R. (1982). Induction of fertile male flowers in genetically female Canna-bis sativa plants by silver nitrate and silver thiosulphate anionic complex. Theoretical and Applied Genetics, 62(4), 369-375.
Sakamoto, K., Shimomura, K., Komeda, Y., Kamada, H., & Satoh, S. (1995). A maleassociated DNA sequence in a dioecious plant, Cannabis sativa L. Plant and Cell Physiolo-gy, 36(8), 1549-1554.
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Elizabeth Erhardt
