Control y modificación del sexo en plantas de marihuana

El estudio de los mecanismos que controlan y permiten la modificación del sexo en plantas de marihuana es uno de los temas más intrigantes y relevantes en la biología del cannabis. En Sweet Seeds®, desde nuestros inicios, hemos investigado profundamente estos procesos, que son cruciales para comprender la biología floral del cannabis.

Este conocimiento resulta valioso tanto para criadores como para cultivadores, permitiendo avances significativos como la creación de semillas feminizadas con un 99,95% de éxito en la producción de plantas femeninas. Aunque no es posible garantizar un 100% de hembras, nuestras investigaciones continúan reduciendo el margen de error para minimizar la aparición de hermafroditas y machos.

Determinación genética del sexo en cannabis

El papel de los cromosomas sexuales

El cannabis es una especie diploide con 20 cromosomas, entre ellos dos cromosomas sexuales:

• XX: Plantas femeninas.
• XY: Plantas masculinas.

Aunque esta base genética es determinante, no explica fenómenos como:

• Aparición de variedades monoicas (hermafroditas).
• Presencia de plantas monoicas en poblaciones dioicas.
• Casos de inversión de sexo parcial o total observados en clones.

Interacción entre genética y estímulos ambientales

Aunque el sexo se define genéticamente, factores externos como luz, temperatura, nutrición y productos químicos pueden alterar la expresión sexual, provocando la aparición de flores del sexo contrario.

Teoría Epigámica: Cómo el ambiente influye en el sexo del cannabis

Factores ambientales determinantes

La modificación del sexo en plantas de marihuana está influenciada por estímulos ambientales que interactúan con el genotipo. La Teoría Epigámica complementa la Teoría Genética y explica fenómenos como:

• Hermafroditismo parcial o total.
• Inversión de sexo bajo ciertas condiciones.

Cambios hormonales y su impacto

Estos estímulos generan fluctuaciones hormonales que enmascaran los rasgos sexuales heredados, permitiendo la expresión parcial (hermafroditismo) o total (inversión del sexo) del sexo opuesto.

Diferencia entre hermafroditismo genético y ambiental

Hermafroditismo genético:

• Heredado a través de genes específicos.
• Característico de variedades locales monoicas como algunas tailandesas.

Hermafroditismo ambiental:

• Provocado por estímulos externos como condiciones ambientales adversas o manejo inadecuado.

Expresión sexual en el cannabis: Genotipo + factores medioambientales

Para garantizar semillas feminizadas de alta calidad, en Sweet Seeds® no solo seleccionamos hembras excepcionales con genética XX, sino también aquellas que muestran mínimas o nulas tendencias a la inversión de sexo bajo estímulos medioambientales.

Estas plantas, conocidas como “hembras puras”, son cruciales en la producción de variedades feminizadas. Su uso en programas de cría genera descendientes genéticamente 100% femeninos XX, logrando una expresión fenotípica de casi el 100% de plantas femeninas.

Sin embargo, malas prácticas de cultivo o falta de información pueden provocar la aparición de flores masculinas o incluso la modificación del sexo en plantas de marihuana, afectando el desarrollo deseado de las hembras XX.

Causas de la inversión del sexo en cannabis

El sexo de las plantas de cannabis viene determinado por el balance hormonal entre giberelinas y etileno. Si las giberelinas están más altas que el etileno la planta producirá flores masculinas, si el etileno está más alto que las giberelinas la planta será hembra, si la producción de etileno y giberelinas se encuentra equilibrada la planta producirá flores de ambos sexos, comúnmente conocidas como plantas hermafroditas, aunque lo correcto sería llamarlas monoicas.

El cannabis puede mostrar así, plantas monoicas que provocan autopolinizaciones. Como veremos a continuación, el desencadenante para que se produzca la modificación del sexo en la marihuana normalmente viene dada por alguno de los siguientes motivos.

Estrés ambiental como causa principal

A diferencia de la inversión inducida, el estrés ambiental puede provocar modificaciones en los balances hormonales que, al entrar en una situación de equilibrio, pueden provocar la aparición de flores de ambos sexos a la vez, llegando a autofecundarse y provocando la aparición de semillas en los cogollos.

Factores como el estrés por luz, una temperatura extrema fuera del rango de 20-28 °C o una nutrición imprecisa también pueden causar que algunas hembras se conviertan en hermafroditas por la modificación de los balances hormonales. Incluso una poda extrema puede ser un desencadenante.

Los cultivadores de interior pueden controlar todos los parámetros ambientales para evitar el estrés y que haya desajustes hormonales que provoquen este cambio en las plantas.

En un cultivo ideal, se deberían tomar mediciones de la cantidad de lúmenes y espectro lumínico que recibe el dosel del cultivo para que las plantas reciban la cantidad necesaria de luz para el correcto desarrollo. Si hay un exceso o una carencia, las plantas muestran su estrés mediante algunos síntomas, y uno de ellos puede ser el temido hermafroditismo.

A su vez, si se ve interrumpido el fotoperíodo en floración por contaminación lumínica durante la noche o interrupciones durante el ciclo diurno, también se altera la señal hormonal pudiendo aparecer hermafroditismo.

Influencia de productos químicos en la inversión del sexo

Productos como la Plata Coloidal, el Nitrato de Plata (AgNO₃) y la Solución de Tiosulfato de Plata (STS) son capaces de bloquear la síntesis del etileno (resulta esencial para que se produzcan flores hembra) por lo que su aplicación en la planta actúa provocando la modificación del sexo de la marihuana, dando como resultado plantas con flores masculinas en plantas hembra.

También se sabe que las gibelerinas (GA3) activan genéticamente a las plantas promoviendo estructuras masculinas y resulta muy útil en estudios de biología floral.

Hay abonos que contienen giberelinas para estimular tanto el crecimiento como la floración y como hemos comentado anteriormente, estas tienen una estrecha relación con las flores masculinas (machos y hermafroditas).

La aplicación exógena de giberelinas GA3 o GA4+7, o de inhibidores del etileno o del efecto del etileno como la solución de Tiosulfato de Plata, induce la formación de flores masculinas en plantas femeninas de cannabis.

El uso del STS para invertir el sexo resulta mucho más efectivo, pero al igual que otros productos también puede provocar fitotoxicidad y, si no se aplica correctamente, la planta puede quedar en una situación de intersexualidad y desarrollar ambos sexos.

Predisposición genética y su impacto

Las plantas de marihuana producen plantas hembras y macho, pero algunos individuos poseen genotipos que favorecen la inversión del sexo. Ciertos alelos del cromosoma X regulan la expresión sexual y ante cualquier inestabilidad aumentan la probabilidad de desarrollar flores masculinas en plantas XX (hembra).

Esto puede suponer un impacto a largo plazo en los programas de crianza si no se cuidan estos detalles a la hora de crear nuevas variedades.

Nuevos cultivares provenientes del mercado norteamericano tienden a desarrollar plantas con tendencias hermafroditas, posiblemente por el afán de crear híbridos que, a priori, no son genéticamente estables.

Es ahí donde radica el trabajo que deben hacer los criadores, para lograr semillas que mantengan las mejores propiedades de los parentales de los que proviene y no arrastren esta tendencia a la inversión del sexo.

Factores ambientales que influyen en la modificación del sexo en plantas de marihuana

Periodo crítico en la fase vegetativa

El momento en que las plantas alcanzan su tercer o cuarto par real de hojas y las dos semanas siguientes es fundamental para la determinación del sexo. Durante este periodo, las condiciones ambientales tienen un impacto crucial en el resultado final.

Luz y su influencia en la feminización

• Duración e intensidad: Reducir el fotoperiodo y la intensidad lumínica favorece la feminización y reduce el riesgo de hermafroditismo. Por ejemplo, un fotoperiodo de 16 horas durante la fase de crecimiento es ideal.
• Espectro lumínico: La luz azul estimula la feminización, por lo que se recomienda utilizar lámparas de Halogenuros Metálicos durante toda la etapa vegetativa.
• Efectos negativos del estrés lumínico: Alteraciones en el fotoperiodo, especialmente en la floración, pueden causar estrés, generando flores masculinas o favoreciendo la inversión de sexo.

Sustrato y desarrollo radicular

Un sistema radicular sano y fuerte, apoyado por sustratos bien oxigenados, promueve niveles altos de citoquininas, lo que a su vez fomenta la feminización. Por el contrario, raíces dañadas o confinadas en contenedores pequeños pueden desencadenar hermafroditismo o masculinización.

Impacto de la temperatura

• Temperaturas bajas: Un rango de 20 °C durante el día y 15 °C por la noche es óptimo en el periodo crítico, favoreciendo la feminización.
• Altas temperaturas: Estas, especialmente durante la floración, pueden inducir la aparición de flores masculinas.

Humedad ambiental y estrés hídrico

• Humedad óptima: Un nivel de humedad del 70% HR durante las primeras etapas ayuda a prevenir la masculinización.
• Estrés hídrico: La sequía fuerte o un exceso de agua puede dañar las raíces, promoviendo la modificación del sexo en plantas de marihuana hacia características masculinas.

Atmósfera y exposición a CO₂

Una atmósfera rica en CO₂ estimula un desarrollo radicular óptimo y aumenta la proporción de hembras. Sin embargo, el manejo del CO₂ debe ser extremadamente cuidadoso debido a su toxicidad para los seres humanos.

Nutrientes y balance hormonal en la modificación del sexo

El equilibrio nutricional desempeña un papel crucial en la modificación del sexo en plantas de marihuana, ya que los nutrientes afectan directamente el metabolismo y la producción de hormonas esenciales como citoquininas y giberelinas. Estos compuestos hormonales son responsables de influir en la expresión sexual de las plantas, pudiendo inclinar el desarrollo hacia fenotipos masculinos o femeninos.

El rol del nitrógeno y el potasio en la modificación del sexo

1. Altos niveles de nitrógeno:
   • Estimulan el desarrollo aéreo de la planta, favoreciendo el crecimiento de tallos y hojas en detrimento del sistema radicular.
   • Incrementan la producción de giberelinas, hormonas que tienden a masculinizar el fenotipo. Esto puede aumentar el riesgo de aparición de características masculinas o hermafroditas, incluso en plantas genéticamente femeninas.
   • Se ha observado que plantas hermafroditas suelen presentar niveles más altos de nitrógeno total en comparación con hembras puras.
2. Altos niveles de potasio:
   • Promueven el desarrollo del sistema radicular, lugar principal de producción de citoquininas. Estas hormonas favorecen la feminización al contrarrestar los efectos de las giberelinas.
   • El aumento de potasio contribuye a una mayor estabilidad hormonal, lo que incrementa las probabilidades de obtener plantas femeninas en semillas regulares.

La inversión del sexo como herramienta en programas de cría

Las angiospermas ancestrales eran hermafroditas, y la dioecia en cannabis surgió como estrategia para evitar endogamia y generar variabilidad, que es la fuente de la adaptación al medio y la evolución.

En las variedades modernas, este rasgo no deseable se mitiga mediante selección de parentales con poca tendencia a producir hermafroditismo, pero persiste genéticamente como recordatorio de la plasticidad vegetal.

Todas las plantas de cannabis contienen en su código genético la información necesaria para poder producir flores de ambos sexos y esta cualidad es aprovechada por los breeders para obtener polen masculino de plantas femeninas y producir con este polen de hembras semillas feminizadas.

¿Cómo prevenir la inversión del sexo en plantas de marihuana?

La primera línea de defensa es el uso de semillas de calidad de bancos reputados, como Sweet Seeds®, que aseguren una baja predisposición al cambio de sexo.

Si trabajas con clones, conviene realizar algunos cultivos previos para conocer el comportamiento de la genética ante distintos tratamientos de fertilización y de cómo maneja el estrés por factores ambientales y estudiar su respuesta. Una vez asegurada su estabilidad, se hace viable replicarlo mediante clones, con la seguridad de obtener cosechas de plantas 100% hembras.

Es indispensable controlar el ambiente de manera estricta, evitando estrés lumínico por cambios de horarios incorrectos y respetando su ciclo de oscuridad sin interrupciones. Mantener la temperatura y la humedad dentro de los parámetros ideales y aportar una alimentación balanceada y precisa.​​ Ten en cuenta que cada vez que las plantas no estén dentro de sus parámetros idóneos de cultivo, tendrán más posibilidades de invertir el sexo.

Por último, conviene evitar podas innecesarias o a destiempo, mantener un ciclo de riego adecuado (para no aplicar estrés) y evitar el uso de pesticidas que sean muy agresivos. Y sobre todo, es obligatorio vigilar diariamente a las plantas para detectar cualquier síntoma de inversión del sexo.

Cultivo óptimo de las semillas Sweet Seeds® para evitar la modificación del sexo

El trabajo del departamento de I+D de Sweet Seeds® consiste en registrar cualquier rasgo genético, positivo y negativo, para identificar marcadores asociados a la estabilidad sexual y así seleccionar las mejores cepas que sean aptas para producir una descendencia estable y libre de hermafroditismo. Tras muchas pruebas, se hacen los cruces que dan vida a las semillas cada temporada.

Os invitamos a descubrir el amplio abanico de semillas de Sweet Seeds® para disfrutar de una muy alta calidad en semillas feminizadas autoflorecientes y fotodependientes.

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Sweet Seeds S.L no se hace responsable del mal uso de la información contenida en este artículo. El cultivo de Cannabis puede ser constitutivo de delito o de falta administrativa; consulte la legislación sobre Cannabis en su lugar de residencia. Sweet Seeds S.L. no pretende en ningún caso incitar a prácticas no legales.