A medida que crece la industria del cáñamo, los productores enfrentan el desafío de cultivar un cultivo que ha recibido relativamente poco estudio científico, y que puede volverse inutilizable, e ilegal, si desarrolla demasiado del THC químico psicoactivo.
En un nuevo estudio, los investigadores de Cornell han determinado que la propensión de una planta de cáñamo a «calentarse» (aumentar demasiado el THC) está determinada por la genética, no como una respuesta de estrés a las condiciones de crecimiento, en contra de la creencia popular.
Las plantas de cáñamo industrial se muestran en un invernadero en Cornell AgriTech en Ginebra, Nueva York.
«A menudo, el problema del calentamiento ha sido atribuido al medio ambiente», dijo Larry Smart , autor principal del estudio y profesor en la sección de horticultura de la Facultad de Ciencias Integrales de las Plantas.
«[La gente pensaba] que había algo acerca de cómo el agricultor cultivaba la planta, algo sobre el suelo, el clima estaba demasiado caliente, su campo estaba seco, algo salió mal con las condiciones de crecimiento», dijo Smart. «Pero nuestra evidencia de este documento es que los campos se calientan debido a la genética, no debido a las condiciones ambientales».
El estudio, » Desarrollo y validación de marcadores genéticos para el sexo y el quimiotipo cannabinoide en Cannabis Sativa L «, se publicó el 10 de enero en Global Change Biology-Bioenergy.
Smart y su equipo realizaron pruebas de campo en dos sitios, en Ithaca y Ginebra, Nueva York, estudiando la genética y la química de 217 plantas de cáñamo. Descubrieron que las diferencias en las condiciones de crecimiento entre los sitios no tenían una influencia significativa sobre qué productos químicos producían las plantas. Pero cuando compararon los niveles de CBD (cannabidiol) y THC de cada una de las plantas con sus genomas, encontraron una correlación muy alta entre su genética y los químicos que producían.
El cáñamo y el cannabis son ambos de la familia Cannabis sativa, pero las plantas de cáñamo producen bajos niveles de THC (0.3% o menos), mientras que las plantas de cannabis típicamente contienen 5% a 20% de THC. El cáñamo tiene altos niveles de CBD químico médicamente útil, mientras que el cannabis con alto contenido de THC contiene un mínimo de CBD.
Jacob Toth, primer autor del artículo y estudiante de doctorado en el laboratorio de Smart, desarrolló un diagnóstico molecular para demostrar que las plantas de cáñamo en el estudio caen en una de tres categorías genéticas: plantas con dos genes productores de THC; plantas con dos genes productores de CBD; o plantas con un gen cada una para CBD y THC.
Para minimizar el riesgo de que las plantas se calienten, los productores de cáñamo idealmente quieren plantas con dos genes productores de CBD.
«Los ensayos moleculares desarrollados en este documento proporcionan herramientas útiles en la cría de cáñamo», dijo Toth. “Para mantener bajos los niveles de THC, garantizar la falta de genes productores de THC será importante para el desarrollo de futuros cultivares conformes. Las pruebas moleculares también son mucho más rápidas y menos costosas que los métodos actuales, y se pueden hacer en plántulas en lugar de plantas maduras ”.
Mientras realizaba la investigación, el equipo también descubrió que hasta dos tercios de las semillas que obtuvieron de una variedad de cáñamo, que se suponía que eran cáñamo con bajo contenido de THC, producían THC por encima de los límites legales.
Los investigadores esperan que su trabajo ayude a abordar este problema al proporcionar a los obtentores marcadores genéticos fáciles de usar que puedan utilizarse mucho antes en las plántulas y en ambos sexos de plantas. El CBD y el THC son producidos solo por hembras, pero los criadores pueden estar usando una planta masculina para la polinización cruzada sin saber si tiene genes para la producción de THC, hasta que aparezca en su descendencia femenina, dijo Toth.
El equipo también desarrolló marcadores genéticos para determinar el sexo de las plantas de cáñamo antes de la floración, ya que los sexos de las plantas jóvenes son indistinguibles. «En este punto, esta tecnología es demasiado cara para que los agricultores la utilicen en un campo completo, pero será muy útil para los criadores que desean separar a los machos y las hembras desde el principio para controlar mejor la polinización cruzada», dijo Smart.
Smart dijo que las investigaciones futuras en su laboratorio se centrarán en cultivar variedades de cáñamo, para CBD, grano y fibra, que sean de alto rendimiento, que cumplan legalmente y que se adapten a las condiciones de crecimiento de Nueva York.
También contribuyeron el investigador postdoctoral Craig Carlson y el estudiante de doctorado George Stack, del laboratorio de Smart; Rebecca Wilk, coordinadora de campo de Cornell AgriTech; Don Viands , decano asociado y director de programas académicos y profesor de fitomejoramiento y genética; Jamie Crawford, especialista en apoyo a la investigación en el laboratorio de Viand; Christine Smart , profesora de patología de plantas y biología de microbios de plantas; Ali Cala, un estudiante graduado en el laboratorio de Christine Smart; Jocelyn KC Rose , profesora de biología vegetal; y Glenn Philippe, investigador postdoctoral en el laboratorio de Rose.
La investigación fue financiada principalmente por el Departamento de Agricultura y Mercados del Estado de Nueva York, a través de una subvención de Empire State Development Corporation.
Fuente: https://scienceblog.com/
