Controllo e modifica del sesso delle piante di cannabis

Lo studio dei meccanismi che controllano e consentono di modificare il sesso delle piante di marijuana è uno degli argomenti più intriganti e rilevanti della biologia della cannabis. Sin dai suoi inizi, Sweet Seeds^® ha studiato approfonditamente queste procedure, che sono cruciali per comprendere la biologia della fioritura della cannabis.

Si tratta di nozioni utilissime sia per i breeder sia per i coltivatori, poiché consentono progressi significativi, come la creazione di semi femminizzati con un successo del 99,95% per quanto riguarda la produzione di piante femmina. Anche se non è possibile garantire il 100% di femmine, le nostre ricerche continuano a ridurre il margine di errore per minimizzare la comparsa di ermafroditi e maschi.

Determinazione genetica del sesso nella cannabis

Il ruolo dei cromosomi sessuali

La cannabis è una specie diploide con 20 cromosomi, tra cui due cromosomi sessuali:

• XX: piante femmina.
• XY: piante maschio.

Anche se questa base genetica è determinante, non spiega fenomeni quali:

• Comparsa di varietà monoiche (ermafrodite).
• Presenza di piante monoiche in popolazioni dioiche.
• Casi di inversione del sesso parziale o totale osservati nei cloni.

Interazione tra genetica e stimoli ambientali

Anche se il sesso viene definito geneticamente, fattori esterni quali luce, temperatura, nutrimento e prodotti chimici possono alterare l’espressione sessuale, causando la comparsa di fiori del sesso opposto.

Teoria epigamica: come influisce l’ambiente sul sesso della cannabis

Fattori ambientali determinanti

La modifica del sesso delle piante di cannabis è influenzata da stimoli ambientali che interagiscono con il genotipo. La teoria epigamica integra la teoria genetica e spiega fenomeni quali:

• Ermafroditismo parziale o totale.
• Inversione del sesso in presenza di determinate condizioni.

Variazioni ormonali e relativo impatto

Questi stimoli generano fluttuazioni ormonali che mascherano i tratti sessuali ereditati, consentendo l’espressione parziale (ermafroditismo) o totale (inversione del sesso) del sesso opposto.

Differenza tra ermafroditismo genetico e ambientale

Ermafroditismo genetico:

• Ereditato tramite geni specifici.
• Caratteristico di varietà locali monoiche, come alcune tailandesi.

Ermafroditismo ambientale:

• Causato da stimoli esterni, quali condizioni ambientali avverse o uso improprio.

Espressione sessuale nella cannabis: genotipo + fattori ambientali

Per garantire semi femminizzati di alta qualità, noi di Sweet Seeds^® selezioniamo le migliori femmine con genetica XX e che mostrano tendenze minime o assenti all’inversione del sesso a causa di stimoli ambientali.

Queste piante, conosciute come “femmine pure”, sono cruciali per la produzione di varietà femminizzate. Il loro uso nei programmi di breeding genera discendenti geneticamente 100% femmina XX, ottenendo un’espressione fenotipica di quasi il 100% di piante femmina.

Tuttavia, cattive pratiche di coltivazione o la mancanza di informazioni possono causare la comparsa di fiori maschio e perfino la modifica del sesso delle piante di cannabis, influenzando lo sviluppo desiderato delle femmine XX.

Cause dell’inversione del sesso nella cannabis

Il sesso delle piante di cannabis è determinato dall’equilibrio ormonale tra gibberelline ed etilene. Se le gibberelline sono più alte dell’etilene, la pianta produrrà fiori maschio; se l’etilene è più alto delle gibberelline, la pianta sarà femmina; se la produzione di etilene e gibberelline è equilibrata, la pianta produrrà fiori di entrambi i sessi, comunemente conosciute come piante ermafrodite, anche se sarebbe più appropriato chiamarle monoiche.

La cannabis, dunque, può mostrare piante monoiche che provocano autoimpollinazioni. Come vedremo più avanti, il fattore scatenante per la modifica del sesso delle piante di cannabis è solitamente uno dei seguenti motivi.

Stress ambientale come causa principale

A differenza dell’inversione indotta, lo stress ambientale può causare variazioni negli equilibri ormonali che, quando si entra in una situazione di equilibrio, possono causare la comparsa di fiori di entrambi i sessi contemporaneamente, che arrivano ad auto-fecondarsi e a causare la comparsa di semi sulle infiorescenze.

Anche fattori come lo stress dato dalla luce, una temperatura estrema fuori dal range 20-28 °C o un nutrimento impreciso possono far sì che alcune femmine diventino ermafrodite per la variazione degli equilibri ormonali. Un altro fattore scatenante potrebbe essere una potatura estrema.

I coltivatori indoor possono controllare tutti i parametri ambientali per evitare lo stress e la presenza di squilibri ormonali in grado di causare questa variazione nelle piante.

In una coltivazione ideale, bisognerebbe misurare i lumen e lo spettro luminoso che riceve la parte superiore della coltivazione in modo tale che le piante ricevano la quantità necessaria di luce per crescere adeguatamente. In presenza di eccessi o di carenze, le piante mostrano lo stress per mezzo di alcuni sintomi, tra cui il temuto ermafroditismo.

A sua volta, se viene interrotto il fotoperiodo in fase di fioritura a causa di contaminazione luminosa durante la notte o interruzioni nel ciclo diurno, viene alterato anche il segnale ormonale, con la possibile comparsa di ermafroditismo.

Influenza di prodotti chimici sull’inversione del sesso

Prodotti quali argento colloidale, nitrato d’argento (AgNO₃) e soluzione di tiosolfato d’argento (STS) sono in grado di bloccare la sintesi dell’etilene (essenziale per la produzione di fiori femmina). La loro applicazione agisce causando la modifica del sesso delle piante di cannabis, con una conseguente comparsa di fiori maschio in piante femmina.

Si sa anche che le gibberelline (GA3) attivano geneticamente le piante promuovendo strutture maschili, e questo è molto utile negli studi di biologia floreale.

Esistono concimi che contengono gibberelline per stimolare la crescita e la fioritura e, come abbiamo già detto, queste sono strettamente correlate ai fiori maschio (maschi ed ermafroditi).

L’applicazione esogena delle gibberelline GA3 o GA4+7 o di inibitori di etilene o dell’effetto dell’etilene, come la soluzione di tiosolfato d’argento, induce la formazione di fiori maschio in piante femmina di cannabis.

L’uso di STS per invertire il sesso risulta molto più efficace ma, come succede con altri prodotti, può causare fitotossicità e, se non applicato adeguatamente, la pianta potrebbe rimanere in uno stato di intersessualità e sviluppare entrambi i sessi.

L’impatto della predisposizione genetica

Le piante di marijuana producono piante femmina e maschio, ma alcuni individui possiedono genotipi che favoriscono l’inversione del sesso. Alcuni alleli del cromosoma X regolano l’espressione sessuale e, in caso di eventuali instabilità, aumentano la probabilità di sviluppare fiori maschio in piante XX (femmina).

Questo potrebbe comportare un impatto a lungo termine nei programmi di breeding se non vengono curati questi particolari quando si creano nuove varietà.

I nuovi cultivar provenienti dal mercato nordamericano tendono a sviluppare piante con tendenze ermafrodite, probabilmente per l’ansia di creare ibridi che, a priori, non sono geneticamente stabili.

È qui che radica il lavoro dei breeder, per ottenere semi in grado di conservare le migliori proprietà dei parentali da cui provengono e non portarsi dietro la tendenza all’inversione del sesso.

Fattori ambientali che influiscono sulla modifica del sesso delle piante di cannabis

Periodo critico in fase vegetativa

Il periodo che intercorre dal momento in cui le piante raggiungono la terza o quarta coppia di foglie vere e le due settimane successive è fondamentale per la determinazione del sesso. In questa fase, le condizioni ambientali hanno un impatto cruciale sul risultato finale.

La luce e la sua influenza sulla femminilizzazione

• Durata e intensità: ridurre il fotoperiodo e l’intensità luminosa favorisce la femminilizzazione e riduce il rischio di ermafroditismo. Ad esempio, un fotoperiodo di 16 ore in fase di crescita è ideale.
• Spettro luminoso: la luce stimola la femminilizzazione, per cui consigliamo di usare lampade ad alogenuri metallici per tutta la fase vegetativa.
• Effetti negativi dello stress luminoso: alterazioni nel fotoperiodo, soprattutto in fioritura, possono causare stress, generando fiori maschio o favorendo l’inversione del sesso.

Substrato e sviluppo radicale

Un apparato radicale sano e forte, con il sostegno di un substrato ben ossigenato, promuove alti livelli di citochinine, il che a sua volta promuove la femminilizzazione. D’altro canto, radici danneggiate o costrette in vasi piccoli possono scatenare ermafroditismo o mascolinizzazione.

Impatto sulla temperatura

• Temperature basse: un range di 20 °C di giorno e di 15 °C di notte è ottimale nel periodo critico, favorendo la femminilizzazione.
• Alte temperature: soprattutto in fase di fioritura, possono indurre la comparsa di fiori maschio.

Umidità ambientale e stress idrico

• Umidità ottimale: un’umidità relativa del 70% nelle prime fasi contribuisce a prevenire la mascolinizzazione.
• Stress idrico: una forte siccità o un eccesso di irrigazione possono danneggiare le radici, promuovendo la modifica del sesso delle piante di cannabis verso caratteristiche maschili.

Atmosfera ed esposizione a CO₂

Un’atmosfera ricca di CO₂ stimola uno sviluppo radicale ottimale e aumenta la proporzione di femmine. Tuttavia, il ricorso agli CO₂ deve essere fatto con estrema cura a causa della loro tossicità per gli esseri umani.

Nutrienti ed equilibrio ormonale nella modifica del sesso

Il bilanciamento dei nutrienti svolge un ruolo cruciale nella modifica del sesso delle piante di cannabis, poiché i nutrienti influiscono direttamente sul metabolismo e sulla produzione di ormoni essenziali come le citochinine e le gibberelline. Questi composti ormonali sono responsabili di influire sull’espressione sessuale delle piante, e possono piegare lo sviluppo verso fenotipi maschili o femminili.

Il ruolo dell’azoto e del potassio nella modifica del sesso

1. Alti livelli di azoto:
   • Stimolano lo sviluppo aereo della pianta, favorendo la crescita di rami e foglie a discapito dell’apparato radicale.
   • Incrementano la produzione di gibberelline, ormoni che tendono a mascolinizzare il fenotipo. Questo potrebbe aumentare il rischio di comparsa di caratteristiche maschili o ermafrodite, anche in piante geneticamente femmine.
   • È stato osservato che piante ermafrodite tendono a presentare livelli più alti di azoto totale in confronto a femmine pure.
2. Alti livelli di potassio:
   • Promuovono lo sviluppo dell’apparato radicale, luogo principale di produzione di citochinine. Questi ormoni favoriscono la femminilizzazione poiché contrastano gli effetti delle gibberelline.
   • L’aumento di potassio contribuisce a una maggiore stabilità ormonale, il che aumenta le probabilità di ottenere piante femmina da semi regolari.

L’inversione del sesso come strumento nei programmi di breeding

Le angiosperme ancestrali erano ermafrodite e il dioicismo nella cannabis è nato come strategia per evitare l’endogamia e generare variabilità, fonte dell’adattamento al mezzo e dell’evoluzione.

Nelle varietà moderne, questo tratto non desiderabile viene mitigato per mezzo della selezione di parentali con poca tendenza a produrre ermafroditismo, ma persiste geneticamente come monito della plasticità vegetale.

Tutte le piante di cannabis contengono nel codice genetico le informazioni necessarie a poter produrre fiori di entrambi i sessi e questa qualità è sfruttata dai breeder per ottenere polline maschile da piante femmina e produrre con questo polline semi femminizzati.

Come evitare l’inversione del sesso nelle piante di marijuana?

La prima linea di difesa è l’uso di semi di qualità di banche affidabili come Sweet Seeds^®, che garantiscono una bassa predisposizione alla variazione di sesso.

Se lavori con cloni, è consigliabile effettuare alcune coltivazioni preliminari per conoscere il comportamento della genetica di fronte a diversi trattamenti di concimazione e come reagisce allo stress da fattori ambientali e studiare la risposta. Una volta verificata la stabilità, potrai replicare il tutto per mezzo di cloni con la sicurezza di ottenere raccolti di piante 100% femmina.

È indispensabile tenere sotto stretto controllo l’ambiente, evitando stress luminosi dati da cambiamenti sbagliati di orario e non interrompere il ciclo di buio, tenere temperatura e umidità entro i parametri ideali e dare un nutrimento bilanciato e preciso.​​ Tieni presente che piante fuori dai parametri di coltivazione ideali hanno maggiori probabilità di invertire il sesso.

Per finire, è consigliabile evitare potature non necessarie o eseguite nel momento sbagliato, mantenere un ciclo di irrigazione adeguato (per non far subire stress) ed evitare l’uso di pesticidi molto aggressivi. E, soprattutto, è obbligatorio sorvegliare quotidianamente le piante per individuare qualsiasi eventuale sintomo di inversione del sesso.

Coltivazione ottimale dei semi di Sweet Seeds^® per evitare la modifica del sesso

Il lavoro del dipartimento R&S di Sweet Seeds^® consiste nel monitorare qualsiasi tratto genetico, positivo o negativo che sia, per identificare marcatori associati alla stabilità sessuale e selezionare così i ceppi migliori in grado di produrre una discendenza stabile e priva di ermafroditismo. Dopo molte prove, si effettuano gli incroci che danno vita ai semi ogni stagione.

Ti invitiamo a scoprire l’ampio catalogo di semi di Sweet Seeds^® per avere semi femminizzati autofiorenti e fotodipendenti della massima qualità.

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Sweet Seeds S.L. non è responsabile dell’uso improprio delle informazioni contenute in questo articolo. La coltivazione di cannabis potrebbe costituire un reato penale o un’infrazione amministrativa; consulta la legislazione in materia di cannabis del tuo luogo di residenza. Sweet Seeds S.L. non intende in alcun modo incitare a pratiche illegali.