Behandlingen av cannabis har blivit ett viktigt diskussionsämne i amatörkretsar under de senaste åren. I takt med att kunskapen har ökat har människor blivit mer intresserade av sorternas bakgrund och utveckling. Vissa yrkesverksamma inom området anordnar kurser och workshops om förädling. Detta intresse för sortutveckling verkar vara här för att stanna. En viktig del av sortförädlingen är stabilisering. Stabiliseringen av sortens egenskaper kan kräva flera generationer av noggrant urvalsarbete. I den här artikeln kommer vi att titta på de vanligaste verktygen och modellerna som används av förädlare.
Fenotypisk variation orsakar individuella skillnader hos växter
Ordet fenotyp syftar på en individs utseende och avser i allmänhet både växtens anatomiska egenskaper, fysiologiska aspekter som blomningsperiodernas längd och den kemiska sammansättningen - inklusive bland annat de terpener och cannabinoider som växten uttrycker och som ger växtens psykoaktiva effekter. Fenotyputtrycket regleras inte bara av genetiska faktorer utan även av odlingsmiljön. Dessa faktorer kombineras för att göra varje cannabisplanta unik.
De flesta cannabisförädlare strävar efter att skapa sorter som man kan lova att de kommer att producera till exempel en viss lukt eller en hög avkastning, och som inte orsakar ytterligare huvudvärk som till exempel för stor fenotypvariation. Det är därför viktigt för förädlaren att bekanta sig med den genetiska sammansättningen hos korsade individer och graden av identitet eller differentiering.
Samma och olika föräldraskap som nycklar till stabilisering
Hampa är en diploid art som ärver hälften av sina kromosomer från den honväxt som producerade fröna och hälften från den växt som fungerade som pollinatör. Kromosomerna från varje förälder kompletterar varandra och generna hittar motgener, eller alleler. Det kan finnas flera alleler av samma gen samt dominanta och recessiva former av dessa alleler. Summan av dessa bestämmer växtens genotyp, den genetiska grunden för det fenotypiska uttrycket.
Den fenotyp som bildas av recessiva alleler uttrycks endast om en recessiv form av genen ärvs från båda föräldrarna. Ett bra exempel på detta fenomen är nedärvningen av autoflower-egenskapen: korsning av en fotoperiodisk växt (t.ex. OG Kush) med en autoflower-sort (t.ex. Lowryder) ger inte autoflower-avkomma i första generationen, utan linjen måste korsas ytterligare.
Om genens alleler är olika kallas detta heterozygositet, medan homozygositet kallas homozygositet. När genotypen är differentiell är det endast de dominerande allelerna som bestämmer individens utseende.
Punnettkvadraten uttrycker arv och uttryck av genetiska egenskaper. En recessiv gen uttrycks endast om en växt har två kopior av den.
Punnettkvadrater kan användas för att illustrera arvbarheten hos alleler.
Hybridas förbättrade tillväxtförmåga är ett resultat av differentiering
En korsning mellan två genetiskt skilda och internt identiska stammar kallas hybrid. Hybrider kallas F1-korsningar - detta nummer anger generationen för korsningslinjen.
Vanligtvis kallas endast korsningar mellan rena stammar för F1-korsningar, men bland cannabisförädlare används denna term också ofta för polyhybrider (korsningar mellan flera hybridstammar).
De avkommor av F1-generationen som är resultatet av hybridiseringar har visat sig ha en ökad tillväxtpotential. Detta fenomen kallas heterosis.
I ett mosaikliknande nytt genom kompletterar de två stammarna varandra och påverkas inte av recessiva alleler som minskar tillväxtförmågan.
Korsning bidrar till att förstärka de önskade egenskaperna
Vissa önskvärda egenskaper (t.ex. tendens till självblomning) är ännu inte uppenbara i den första generationen och det kan t.ex. finnas en stor variation i terpenprofiler, så i många fall är det viktigt att skapa inavelslinjer (IBL) från korsningar för den valda egenskapen.
Inavelsgraden är ett matematiskt värde som uttrycker sannolikheten för att en individ kommer att ärva vissa egenskaper från sina föräldrar. Vid den åttonde generationen (F8) kan man tala om verklig avel. Med ren arv avses stammar som är identiska till mer än 90 %, med mycket liten fenotypisk variation. Man anser i allmänhet att en stam är stabil.
Dessutom har individer i F1-generationen ofta en mycket homogen likhet med varandra, eftersom endast de dominerande generna uttrycks hos individerna. I nästa generation börjar dock recessiva uttryck dyka upp och den fenotypiska variationen är rikligare. Redan i F2-generationen kan man se en förlust av korsningsstyrka. Nedgången i korsningsstyrka är också brantast vid övergången till F3, så växtförädlare måste vara mycket försiktiga när de väljer avelsindivider i detta skede. Den fenotypiska likheten hos F3-individerna är också helt beroende av F2-selektionen.
När man försöker stabilisera en sort genom inavel är det viktigt att arbeta systematiskt och hålla ett öga på de önskade egenskaperna. Förädlarens viktigaste verktyg är urvalskriterierna. Stora populationer är en viktig resurs, eftersom de gör det möjligt att kartlägga alla fenotypiska egenskaper och ger större urvalsmöjligheter.
De flesta uppfödare behåller också sina utvalda individer som sticklingar under mycket långa perioder, vilket gör det möjligt att utarbeta komplexa elitlinjer och bekräfta egenskaper genom återkorsning.
Skunk #1 är det mest kända exemplet på en modern cannabissort med fullständigt stabiliserade egenskaper och ett rent genom. David Watson, även känd som "Skunkman Sam", avlade mer än tio generationer och tiotusentals plantor i en hybridsort som innehåller mexikansk, colombiansk och afghansk genetik. De sticklingar som Watson valde ut är fortfarande det pålitliga avelsmaterialet i många europeiska fröbanker. Skunks rena arvsmassa visar sig på ett mycket förutsägbart sätt i de korsningar där den ingår och dess tillväxtegenskaper kan betraktas som stjärnglans.
Blueberry Muffin är ett något modernare exempel. Humboldt Seed Company har under flera år finslipat denna sort som är känd för sin snabba blomning och utmärkta blåbärsarom. Fröna i vårt sortiment är en korsning mellan två separata F8-stammar. Eftersom stammarna är genetiskt olika, men har samma genetiska sammansättning och är etablerade för samma egenskaper, kan sådana linjekorsningar återställa kraften från korsning till en inavlad stam. Denna avancerade metod syftar till att vända den groningsdepression som normalt minskar tillväxtpotentialen hos inavlade linjer.
Feminisering och återkorsning som ett sätt att stabilisera
Ibland hittar cannabisförädlare en exceptionell individ vars bästa egenskaper de vill fånga upp som frö. I sådana fall är alternativen feminisering och traditionell (manlig linje) backcrossing: den första av dessa är nu mycket populär, men backcrossing används särskilt när syftet är att skapa en helt reproducerbar återvinning av sorten som också innehåller manliga individer.
Vid produktion av feminiserat utsäde hämmas växtens normala hormonella aktivitet under blomningen kemiskt, vilket gör att den kvinnliga växten utvecklar manliga blommor. Att bli hermafrodit är också en stressreaktion för växten, men om feminiseringen görs på rätt sätt bör den inte orsaka någon stress för växten. Det pollen som produceras av en sådan växt kommer att ha XX-könskromosomer i stället för den XY-kromosom som produceras av den manliga växten, så alla blommor som befruktas av den kommer endast att producera kvinnliga frön.
Det pollen som produceras av den kvinnliga växten kan användas antingen för korspollinering eller självpollinering. Om växten självpollinerar ökar reproduktionskoefficienten snabbare än vid konventionell korspollinering. S1-frön som har "självpollinerats" är till mer än 70 % självpollinerade. Majoriteten av feminiserade frön är S1-frön.
Backcrossing är en process där man använder en hybridavkomma som en pollenproducerande växt och korsar den med sin egen förälder. De resulterande fröna innehåller återigen något mer av föräldraplantans arvsmassa. Med den fjärde backcrossen (BX4) är identitetsgraden över 90 % - dvs. sorten kan anses stabilisera sig dubbelt så snabbt som när konventionella syskonkorsningar görs.
Man har också resonerat att om man använder manliga individer för avel skulle det ha den fördelen att Y-kromosomen i hampaplantor är större än X-kromosomen och överför mer genetisk information till avkomman.
Till exempel Cinderella 99, som blev legendariskt känd i början av 2000-talet, är en backcross till en specifik avkomma till Jack Herer (och en okänd pollinatör). Vi har en feminiserad version av Cinderella 99 från dess ursprungliga producent (Cinderella XX) samt ett antal intressanta Cindy-korsningar.
Skillnader i kemotyper skapar variationer i koncentrationen
Växtfenotyp avser också växtens fenotyp och de sekundära metaboliter som den uttrycker, t.ex. terpener och cannabinoider. Dessa komponenter är en del av den så kallade kemotypen. Två växter som ser likadana ut kan producera olika metaboliter - och olika effekter.
Cannabinoidnivåerna varierar mellan individer. Detta beror på kodominansen hos generna för THCA-syntas, som producerar THC, och CBDA-syntas, som producerar CBD, och variation i de alleler som ärvs.
Fenotypen och kemotypen påverkas också på ett avgörande sätt av odlingsmiljön och odlingsförhållandena. Det finns till exempel flera olika sticklingar av OG Kush, som härstammar från 1991, som är genetiskt identiska men fenotypiskt olika. Detta beror på sticklingarnas mycket långa ålder och på förändringar i växtens inre struktur när den anpassar sig till en ny odlingsmiljö. Det är också möjligt att två olika sticklingar från samma planta överför olika epigenetiska faktorer till sin avkomma.
Växten producerar sina viktigaste aromatiska föreningar genom terpen-syntaser. Deras uttryck är beroende av genetiska faktorer, men det har också visat sig att tillväxtmiljöns mikrobiom har ett mindre inflytande på förekomsten av terpener. I en stabiliserad (dvs. i stort sett likartad) stam finns vissa terpener på ytan av alla växtindivider.
I vår nästa artikel kommer vi att utforska mer i detalj hur dessa aromatiska föreningar genereras och hur deras närvaro också är kopplad till bildandet av cannabinoider som finns i växten - och hur de kan vara ansvariga för en del av effekterna av cannabis.