Потенциал триплоидной генетики в революции каннабис-индустрии

• 1. Что такое триплоидная генетика?
• 2. Использование триплоидов в традиционном и современном сельском хозяйстве
• 3. Триплоидная генетика в индустрии каннабиса
• 4. Как создать триплоидный каннабис?
• 5. Преимущества для каннабис-индустрии и потребителей
• 6. Сложности и нюансы селекции триплоидного каннабиса
• 7. Триплоидная генетика и автоцветущий каннабис
• 8. Заключение
• 8. a. Ссылки

Сейчас индустрия каннабиса стоит на пороге новой революции благодаря внедрению триплоидной генетики. Десятилетиями и даже веками эта технология применялась для многих традиционных сельскохозяйственных культур, повышая их продуктивность и позволяя нам наслаждаться безсемянными фруктами и овощами. Теперь она готова изменить сектор каннабиса. Читайте далее, где мы рассмотрим истоки, развитие и применение триплоидной генетики, а также ее будущее в выращивании каннабиса.

Что такое триплоидная генетика?

Триплоидная генетика относится к организмам, имеющим три набора хромосом (3n) вместо обычных двух (2n), которые характерны для диплоидных организмов. Это может происходить в природе либо вызываться искусственно. У растений триплоидность обычно — это хорошо, ведь она обеспечивает крупные плоды без семян. Ожидается, что для каннабиса результат будет таким же — крупные шишки без семян.

Использование триплоидов в традиционном и современном сельском хозяйстве

Возможно, вы раньше не слышали термин «триплоид», но наверняка пользуетесь преимуществами триплоидных растений каждый день. Взгляните на свою кухню — там можно найти множество примеров. Дело в том, что применение триплоидности в агроиндустрии не такое уж новое, как может показаться.

Фермеры культивировали триплоидные растения веками — задолго до того, как начали понимать генетические основы, и даже до появления самого слова «генетика». Ранние аграрные общества отбирали для размножения самые понравившиеся им растения — более мощные, однородные, устойчивые, с крупными плодами и мелкими семенами — и часть этих растений обладали именно триплоидными признаками.

Научное понимание и целенаправленное создание триплоидных растений началось по-настоящему только в 20 веке. Исследователи обнаружили, что могут получать триплоидные растения с помощью химических веществ, например, колхицина, который нарушает нормальное деление клеток.

Колхицин, получаемый из безвременника, вмешивается в формирование микротрубочек в момент деления клеток, вызывая удвоение хромосом в одной клетке. Благодаря этому открытию исследования триплоидной генетики перешли в активную фазу, и технология стала массовой.

Примеры триплоидов в сельском хозяйстве

В современном сельском хозяйстве триплоидная генетика используется повсеместно. Вот некоторые известные примеры:

• Арбузы. Триплоидные арбузы не содержат семян, что делает их удобными и приятными для потребителей. Они обычно и крупнее, так как ресурсы растения не тратятся на формирование семян.

• Бананы. Исторически это одна из первых культур, получивших преимущество от триплоидной генетики. Изначально триплоидные бананы были результатом удачной мутации, а фермеры закрепляли её селекцией столетиями. Триплоидные бананы стерильны и дают плоды без семян, что особенно важно для потребителя.
• Виноград. Виноград — еще один известный пример использования триплоидов для получения безсемянных плодов. Люди предпочитают виноград без семян как в свежем виде, так и в изюме. Еще одним преимуществом триплоидности являются более крупные и однородные грозди. Фермеры получают триплоидный виноград с помощью селекции и обработки колхицином.

Преимущества триплоидной генетики в сельском хозяйстве

Преимущества триплоидной генетики в аграрной индустрии неоспоримы — иначе технология не стала бы настолько распространенной. Они могут разниться для разных культур, но основные такие:

Сложности и ограничения триплоидной генетики

Хотя триплоидная генетика даёт много преимуществ, и они явно перевешивают недостатки, при запуске селекционного проекта с триплоидами необходимо учитывать и вызовы, и ограничения:

Триплоидная генетика в индустрии каннабиса

Применение триплоидной генетики в каннабисе — относительно новое, но очень перспективное направление. Гроверы постоянно ищут способы повысить урожайность, силу и общий комфорт выращивания, и триплоидная генетика может стать этим решением. Триплоидные растения каннабиса могут дать несколько преимуществ:

• Увеличенное образование смолы

Некоторые исследования показывают, что триплоидный каннабис может вырабатывать на 40% больше смолы по сравнению с диплоидными аналогами, а это означает больший выход ценных каннабиноидов, таких как THC и CBD, а также ароматных терпенов. Триплоидные сорта каннабиса могут содержать до 30% THC в среднем и повышенный уровень терпенов, что делает их особенно привлекательными для производства концентратов и экстрактов.

• Стерильность

Триплоидные растения каннабиса будут стерильны на 98%, исключая риск случайного опыления и образования семян в полностью женских посадках. Такая стерильность гарантирует, что гроверы смогут стабильно получать качественную синсемиллу (шишки без семян), которую и хотят потребители.

• Увеличенный размер растений

Существующие исследования указывают, что у триплоидного каннабиса длиннее стебли и крупнее веерные листья с более большими и плотно расположенными устьицами. Особенно это важно при выращивании конопли на биомассу, но и для сортов с высоким содержанием THC важен этот признак, поскольку растёт обмен веществ и потенциально увеличивается урожай.

• Однородность

Триплоидные растения каннабиса, как правило, гораздо более однородны по росту, их крона гладкая и находится на одинаковом расстоянии от света в промышленных теплицах. Такая однородность актуальна и для размера конечного продукта.

• Снижение риска гермафродитизма

Гермафродитизм, т.е. наличие мужских и женских репродуктивных органов на одном растении, — настоящая проблема для гроверов. У триплоидных растений эти проявления встречаются реже, что снижает риск самоопыления и образования семян.

Как создать триплоидный каннабис?

Создание триплоидного каннабиса включает несколько этапов:

• Шаг 1. Создание стабильной тетраплоидной линии

Первый шаг в сложном, тщательном и кропотливом процессе селекции триплоидного сорта — это получение тетраплоидного родителя. Начинают с проращивания обычных диплоидных семян, и когда появляются семядоли и раскрывается точка роста, саженцы обрабатывают раствором колхицина.

Колхицин, нанесённый на точку роста, вызывает аномальное деление клеток, при котором каждая получает двойной набор хромосом (4n). Таким образом, начиная с семядолей вверх, побег становится тетраплоидным.

Это в теории. На практике не все обработанные растения действительно становятся тетраплоидными, и для подтверждения успеха требуется сложное и дорогостоящее лабораторное оборудование для анализа хромосомного набора.

Когда вы собрали достаточно крупную коллекцию тетраплоидных растений, можно начинать их обычное скрещивание, лучше — на несколько поколений, пока не закрепятся нужные признаки: характеристики культивации и качество шишек. Параллельно выведутся случайные мутации, и итого получится стабильный инбредный тетраплоидный сорт.

С другой стороны, можно быть уверенным, что ни следов колхицина, как токсичного химиката, ни в будущих триплоидных растениях, ни в конечном продукте не останется. Ваш дымок останется безопасным при любом хромосомном наборе.

• Шаг 2. Скрещивание тетраплоидного и диплоидного растений

Этот этап не отличается от стандартного селекционного процесса. Берут тетраплоидную «мать» и диплоидного «отца», в результате чего получают растение с тройным набором хромосом. Вариабельность здесь присутствует — большая часть потомства действительно будет триплоидной, однако могут встретиться и диплоиды, и тетраплоиды. Для выделения триплоидов снова потребуется лабораторное оборудование.

Хорошая новость в том, что уже задолго до этого этапа ни в семенах, ни в растениях не остаётся следов колхицина. Ваш дымок полностью безопасен.

• Шаг 3. Селекция

Чтобы получить по-настоящему выдающийся сорт каннабиса, требуется строгая селекция, и для триплоидных растений это не исключение. Возможно, придется комбинировать множество тетраплоидных и диплоидных родителей для идеального результата. После этого можно оставить победную комбинацию в качестве материнского растения для производства элитных тетраплоидных семян.

Преимущества для каннабис-индустрии и потребителей

Промышленные гроверы могут сократить цикл выращивания в среднем на 7 дней, что снизит затраты на электроэнергию и общий углеродный след. При этом итоговый урожай может остаться на том же уровне либо быть даже выше (на 10-20% при соблюдении всех рекомендаций), а благодаря более плотным трихомам вы можете получить 3–5% прироста THC. Более крупные и плотные шишки триплоидов также понравятся потребителям.

Сложности и нюансы селекции триплоидного каннабиса

Хотя потенциальные преимущества триплоидного каннабиса велики, стоит учитывать и серьезные вызовы:

• Компетентность селекционеров

Процесс создания и размножения триплоидных растений каннабиса сложен и требует специализированных знаний и оборудования. Селекционеры должны грамотно использовать такие химикаты, как колхицин, и применять современные методы — например, соматическую гибридизацию и культуру тканей — чтобы упростить процесс и добиться успеха.

• Достижение генетической стабильности

Сохранение генетической стабильности в триплоидных растениях каннабиса критически важно для обеспечения постоянного качества и стабильной работы. Селекционеры должны постоянно мониторить и регулировать появление нежелательных вариаций.

• Соблюдение законодательства и принятие потребителем

Применение химикатов и генетических манипуляций вызывает вопросы регуляторов. Гроверы и селекционеры должны соответствовать местному, государственному и федеральному законодательству, чтобы избежать юридических проблем. Принятие потребителем тоже не всегда гарантировано — людям требуется прозрачная и понятная информация о безопасности триплоидной генетики.

Триплоидная генетика и автоцветущий каннабис

Автоцветущий каннабис — еще одно направление, где триплоидная генетика может совершить прорыв. Объединяя преимущества триплоидности с автоцветущими признаками, можно получить растения, которые:

• Созревают быстрее. Предварительные исследования показали, что триплоидность может сокращать жизненный цикл в среднем на 7 дней. Если эта особенность стабилизируется, автоцветы смогут регулярно давать урожай менее чем через два месяца, что позволит получать несколько урожаев в год.
• Становятся более смолистыми и мощными. Автоцветы с момента своего появления сильно эволюционировали. Сейчас лучшие из них не уступают фотопериодным сортам по силе и аромату. Введение триплоидности поднимет эти характеристики на новый уровень.
• Остаются стерильными. Обычно автоцветы феминизированы и должны всегда давать безсемянные женские шишки, однако риск случайного опыления присутствует даже в самых ухоженных гровах. Использование триплоидной генетики может свести этот риск практически к нулю.
• Лучше адаптируются к неблагоприятным условиям. Автоцветы выведены из Рудералиса — дикой сибирской разновидности, известной своей выносливостью, и способность автоцветов адаптироваться к экстремальным условиям — их главное достоинство. С триплоидностью эта особенность может усилиться ещё больше.

Поскольку автоцветы — основа нашей коллекции, в Fast Buds мы с энтузиазмом внедряем эту инновационную и проверенную временем технологию, чтобы радовать клиентов всё более продвинутыми результатами. Мы расширяем коллекцию автоцветущих сортов и проходим в сегменты быстрого и фотопериодного цветения, делая ставку на триплоиды как на самую перспективную методику для лучших семян каннабиса на рынке. Работа уже идёт!

Заключение

Потенциал триплоидной генетики в каннабис-индустрии огромен. Используя эту технологию, гроверы получают растения с уникальными характеристиками, выигрывают и индустрия, и потребители. По мере развития исследований и совершенствования методов селекции триплоидный каннабис вскоре может стать стандартом в современных гровах, открывая новую эру инноваций и качества. Комбинация триплоидной и автоцветущей генетики ещё больше расширяет возможности, предоставляя быстрый, качественный и стабильный урожай каннабиса.

Ссылки

• Novel Approach for the Accelerated Production of Triploid (Seedless) Watermelon, Mahmoud I Nasr et al., April 2004
• Origin and evolution of the triploid cultivated banana genome, Nature Genetics, December 2023
• The study of triploid progenies crossed between different ploidy grapes, African Journal of Biotechnology, July 2011
• Polyploidization using colchicine in horticultural plants: A review, Scientia Horticulturae, February 2019
• Polyploidization for the Genetic Improvement of Cannabis sativa., Front. Plant Sci., 30 April 2019
• Effect of induced polyploidy on some biochemical parameters in Cannabis sativa L., Appl. Biochem. Biotechnol., 2015
• The advantages and disadvantages of being polyploid., Nat. Rev. Genet., 2005
• Cannabis sativa: Autoflowering and Hybrid Strains, Ravindra B. Malabadi et al., August 2023
• Cannabis sativa terpenes are cannabimimetic and selectively enhance cannabinoid activity, Scientific Reports, April 2021