¿Cómo se estabilizan las variedades?

La cría y selección genética del cannabis se ha convertido en los últimos años en un tema central entre los aficionados del sector. A medida que ha aumentado la información disponible, también ha crecido el interés por conocer mejor el origen de las variedades y el trabajo de desarrollo que hay detrás de ellas. Algunos profesionales del sector organizan cursos y talleres relacionados con la cría y todo apunta a que el interés por el desarrollo de variedades ha llegado para quedarse.

Una parte importante del trabajo de desarrollo de variedades es la estabilización. Fijar las características de una variedad puede requerir un trabajo de selección minucioso a lo largo de varias generaciones. En este texto vamos a repasar las herramientas y modelos más utilizados por los criadores.

La variación fenotípica provoca las diferencias individuales entre las plantas

La palabra fenotipo se refiere a la manifestación observable de un individuo y suele aludir tanto a las características anatómicas de la planta como a aspectos fisiológicos, como la duración de la floración, así como a su composición química; es decir, también a los terpenos y cannabinoides que expresa la planta, responsables de sus efectos psicoactivos. La expresión del fenotipo no depende solo de factores genéticos, sino también del entorno de cultivo. Todos esos factores juntos hacen que cada planta de cannabis sea única.

La mayoría de los criadores de cannabis buscan crear variedades de las que se pueda decir, por ejemplo, que producen un aroma concreto o una cosecha abundante, y que no den quebraderos de cabeza innecesarios, como una variación fenotípica demasiado amplia. Por eso, es importante que el criador aprenda a conocer la genética de los individuos obtenidos en los cruces, así como sus grados de homocigosidad y heterocigosidad.

Homocigosidad y heterocigosidad como claves de la estabilización

El cáñamo es una especie diploide que hereda la mitad de sus cromosomas de la planta hembra que produce las semillas y la otra mitad de la planta que actúa como polinizadora. Los juegos cromosómicos procedentes de ambos progenitores se complementan entre sí y los genes encuentran sus contrapartes, es decir, los alelos. Un mismo gen puede presentar varios alelos, así como formas dominantes y recesivas. El conjunto que forman determina el genotipo de la planta, es decir, la base genética de su expresión fenotípica.

El fenotipo formado por alelos recesivos solo se manifiesta si se hereda una variante recesiva del gen por parte de ambos progenitores. Un buen ejemplo de ello es la herencia del rasgo autofloreciente: cruzar una planta fotoperiódica (por ejemplo, OG Kush) con una variedad autofloreciente (como Lowryder) no produce descendencia autofloreciente en la primera generación, sino que la línea debe seguir cruzándose.

Cuando los alelos de un gen son distintos, hablamos de heterocigosidad; cuando son iguales, de homocigosidad. Cuando el genotipo es heterocigoto, solo los alelos dominantes determinan la apariencia del individuo.

Los cuadros de Punnett permiten ilustrar la herencia de los alelos.

El mayor vigor de los híbridos surge de la heterocigosidad

El cruce entre dos líneas genéticamente diferentes y homogéneas en su interior se denomina híbrido. A estos híbridos se los suele llamar cruces F1; esa cifra indica la generación de la línea resultante del cruce.

Normalmente solo se llama F1 a los cruces entre líneas puras, pero entre los criadores de cannabis este término se usa a menudo también para referirse a polihíbridos, es decir, cruces entre varias variedades híbridas.

En la descendencia de la generación F1 surgida de una hibridación suele observarse un mayor vigor de crecimiento. A este fenómeno se le llama vigor híbrido o heterosis.

En esa nueva genética, formada como un mosaico, las características de ambas líneas se complementan y los alelos recesivos no afectan negativamente a los rasgos de crecimiento.

La endogamia ayuda a reforzar los rasgos deseados

Algunos rasgos deseados, como la tendencia autofloreciente, todavía no se manifiestan en la primera generación, y por ejemplo los perfiles de terpenos pueden presentar mucha variación. Por eso, en muchos casos resulta esencial crear a partir de los cruces líneas endogámicas (inbred line, IBL) teniendo en cuenta el rasgo que se quiere fijar.

El grado de consanguinidad es un valor matemático que indica la probabilidad de que un individuo herede determinados rasgos de sus progenitores. Al llegar a la octava generación (F8), ya puede hablarse de una genética pura (true breeding). Con ello se hace referencia a líneas que son homocigotas en más de un 90 %, de modo que su variación fenotípica es muy reducida. En general, se considera que en ese punto la línea ya está estabilizada.

Los individuos de la generación F1 también suelen parecerse mucho entre sí, ya que solo se expresan los genes dominantes. Sin embargo, en la generación siguiente empiezan a aparecer expresiones recesivas y la variación fenotípica aumenta. Ya en la generación F2 puede observarse una pérdida del vigor híbrido. Además, la caída del vigor híbrido es especialmente brusca al pasar a F3, por lo que en esa fase los criadores deben realizar una selección muy cuidadosa de los individuos. La similitud fenotípica de los individuos F3 depende por completo de la selección realizada en F2.

Cuando se intenta estabilizar una variedad mediante endogamia, es fundamental trabajar de forma sistemática y mantener siempre el foco en los rasgos deseados. La herramienta más importante del criador son sus criterios de selección. Las poblaciones grandes son un recurso esencial, ya que permiten cartografiar mejor el rango de variación fenotípica y ofrecen más posibilidades de selección.

La mayoría de los criadores también conservan sus ejemplares élite en forma de esquejes durante largos periodos, lo que permite trabajar líneas élite complejas y reforzar rasgos mediante retrocruces.

Skunk #1 es el ejemplo más conocido de una variedad moderna de cannabis cuyas características están completamente estabilizadas y cuya genética es pura. David Watson, también conocido como “Skunkman Sam”, cultivó durante el trabajo de selección más de diez generaciones y decenas de miles de plantas de una línea híbrida que contenía genética mexicana, colombiana y afgana. Los esquejes seleccionados por Watson siguen siendo hoy piezas clave en los programas de cría de muchos bancos de semillas europeos. La genética pura de Skunk se manifiesta de forma muy predecible en los cruces que la incluyen, y sus características de crecimiento pueden considerarse casi un estándar.

Blueberry Muffin es un ejemplo algo más moderno. Humboldt Seed Company lleva años perfeccionando esta variedad, conocida por su rápida floración y por su delicioso aroma a arándano. Las semillas de nuestro catálogo son el cruce entre dos líneas F8 distintas. Cuando las líneas son genéticamente diferentes, pero están compuestas por los mismos factores hereditarios y estabilizadas para los mismos rasgos, este tipo de cruce entre líneas permite recuperar el vigor híbrido en una línea endogámica. Con este método avanzado se busca contrarrestar la depresión endogámica, que normalmente debilita el vigor de crecimiento en las líneas endogámicas.

Feminización y retrocruce como métodos de estabilización

A veces los cultivadores de cannabis encuentran un individuo excepcional cuyas mejores cualidades quieren conservar en forma de semillas. En ese caso, las opciones suelen ser la feminización y el retrocruce tradicional (con línea masculina). La primera es hoy muy popular, pero el retrocruce se utiliza sobre todo cuando se quiere crear una conservación de la línea que incluya también ejemplares macho y siga siendo completamente fértil.

En la producción de semillas feminizadas, la actividad hormonal normal de la planta durante la floración se inhibe químicamente, de modo que la planta hembra empieza a desarrollar flores masculinas. Convertirse en hermafrodita también es una reacción de estrés de la planta, pero si el tratamiento de feminización se realiza correctamente, no debería causarle ningún estrés. El polen producido por una planta así tiene cromosomas sexuales XX en lugar del XY de una planta macho, por lo que todas las flores fecundadas con ese polen producen exclusivamente semillas de plantas hembra.

El polen producido por una planta hembra puede utilizarse tanto para polinización cruzada como para autopolinización. Si la planta se poliniza a sí misma, el coeficiente de consanguinidad aumenta más rápido que con una polinización cruzada convencional. Las semillas S1, obtenidas por selfing, son homocigotas en más de un 70 %. La mayoría de las semillas feminizadas son semillas S1.

Por retrocruce se entiende el uso de un descendiente híbrido como planta productora de polen y su cruce con uno de sus progenitores. Las semillas resultantes contienen de nuevo una proporción algo mayor de la genética del progenitor utilizado. En el cuarto retrocruce (BX4), el grado de homocigosidad supera el 90 %; es decir, puede considerarse que la variedad se estabiliza el doble de rápido que cuando se realizan cruces convencionales entre hermanos.

El retrocruce también puede utilizarse cuando se quiere saber si una planta es homo- o heterocigota para los genes de un determinado rasgo dominante. En ese caso se habla de cruce de prueba.

Entre otros ejemplos, la legendaria Cinderella 99, que alcanzó gran fama a comienzos de los años 2000, es un retrocruce de un descendiente especial de Jack Herer (y de un polinizador que quedó sin identificar). En nuestro catálogo puede encontrarse una versión feminizada de Cinderella 99 de su productor original (Cinderella XX), así como una buena cantidad de interesantes cruces de Cindy.

Las diferencias de quimiotipo generan variaciones en la concentración

Con el fenotipo de una planta también se hace referencia a su apariencia y a los metabolitos secundarios que expresa, como terpenos y cannabinoides. Estos componentes forman parte del llamado quimiotipo. Dos plantas que por fuera se parecen pueden producir metabolitos distintos y también efectos diferentes.

Las concentraciones de cannabinoides varían entre individuos. Esto se debe a la codominancia de los genes de la sintasa THCA, que produce THC, y de la sintasa CBDA, que produce CBD, así como a la variación de los alelos heredados.

Tanto el fenotipo como el quimiotipo también dependen de forma decisiva del entorno y de las condiciones de cultivo. Por ejemplo, de OG Kush, surgida en 1991, existen varios esquejes diferentes que son genéticamente idénticos pero fenotípicamente distintos. Esto se debe a la gran antigüedad de los esquejes y a los cambios en la estructura interna de la planta que se producen al adaptarse a un nuevo entorno de cultivo. También es posible que dos esquejes distintos de una misma planta transmitan a su descendencia diferentes factores epigenéticos.

La planta produce sus principales compuestos aromáticos mediante terpeno sintasas. Su expresión depende de factores genéticos, pero también se ha observado que el microbioma del entorno de cultivo ejerce una ligera influencia en la presencia de terpenos. En una línea estabilizada —es decir, ampliamente homocigota— ciertos terpenos aparecen de forma destacada en todos los individuos.

En nuestro próximo artículo veremos con más detalle cómo se originan estos compuestos aromáticos, cómo su presencia se relaciona también con la formación de los cannabinoides presentes en la planta y hasta qué punto podrían ser responsables de parte de los efectos del cannabis.