Potencijal triploidne genetike u revoluciji kanabis industrije

• 1. Šta je triploidna genetika?
• 2. Upotreba triploida u tradicionalnoj i modernoj poljoprivredi
• 3. Triploidna genetika u kanabis industriji
• 4. Kako napraviti triploidni kanabis?
• 5. Prednosti za industriju kanabisa i potrošače
• 6. Izazovi i razmatranja kod oplemenjivanja triploidnog kanabisa
• 7. Triploidna genetika i autoflowering kanabis
• 8. Zaključak
• 8. a. Reference

U ovom trenutku, industrija kanabisa je na pragu nove revolucije zahvaljujući uvođenju triploidne genetike. Decenijama, pa čak i stoljećima, ova tehnologija se primjenjuje na mnoge tradicionalne usjeve, povećavajući njihovu produktivnost i omogućavajući nam uživanje u voću i povrću bez sjemenki. Sada je na redu transformacija sektora kanabisa. Nastavite čitati dok istražujemo porijeklo, razvoj i primjenu triploidne genetike, kao i njenu budućnost u uzgoju kanabisa.

Šta je triploidna genetika?

Triploidna genetika odnosi se na organizme koji imaju tri seta hromosoma (3n), za razliku od uobičajena dva (2n) koja se nalaze kod diploidnih organizama. Ovo može biti prirodan fenomen, ili može biti vještački izazvan. Kod biljaka, triplodija je često poželjna, jer omogućava uživanje u većim plodovima bez sjemenki. Kod kanabisa, očekuju se slični rezultati – krupniji cvjetovi bez sjemenki.

Upotreba triploida u tradicionalnoj i modernoj poljoprivredi

Možda do sada niste čuli izraz ‘triploid’, ali sigurno svakodnevno profitirate od triploidnih biljaka. Dovoljan je pogled po vašoj kuhinji da pronađete dosta primjera. Naime, korištenje triplodije u poljoprivredi nije tako nova praksa kako se možda čini.

Poljoprivrednici uzgajaju triploidne biljke stoljećima – daleko prije nego što su razumjeli samu genetiku, pa čak i prije nego što je nastala riječ ‘genetika’. Rane agrarne zajednice su birale biljke koje su im se sviđale – bujnije, ujednačenije, otpornije, s većim plodovima i manjim brojem sjemenki – a neke od tih biljaka su bile triploidne.

Naučno razumijevanje i namjerno stvaranje triploidnih biljaka započelo je ozbiljno u 20. stoljeću. Istraživači su otkrili da mogu stvoriti triploidne biljke koristeći hemikalije poput kolhicina, koji ometa normalnu diobu ćelija.

Kolhicin, koji se dobija iz biljke jesenjeg krokusa, remeti formiranje mikrotubula upravo u trenutku dijeljenja ćelija, što rezultuje udvostručenim brojem hromosoma u istoj ćeliji. Ovim otkrićem istraživanje triploidne genetike je ubrzano, a tehnologija je postala masovna.

Primjeri triploida u poljoprivredi

U savremenoj poljoprivredi, triploidna genetika je svuda oko nas. Evo nekoliko značajnih primjera:

• Lubenice. Triploidne lubenice su bez sjemenki, što ih čini pogodnijim i primamljivijim za potrošače. Takođe, često su veće pošto biljka ne troši resurse na proizvodnju sjemenki.

• Banane. Istorijski gledano, ovo je jedan od prvih usjeva koji je profitirao od triploidne genetike. Prvobitno su triploidne banane bile rezultat slučajne mutacije, koju su poljoprivrednici stabilizovali kroz selektivan uzgoj tokom stoljeća. Triploidne banane su sterilne i daju plodove bez sjemenki, što je značajna prednost za potrošače.
• Grožđe. Grožđe je još jedno dobro poznato uporište korištenja triploida za proizvodnju plodova bez sjemenki. Potrošači vole grožđe bez sjemenki, kako svježe tako i kao grožđice. Još jedna prednost triploida su veće i ujednačenije grozdove. Poljoprivrednici stvaraju triploidno grožđe selektivnim ukrštanjem i tretmanom kolhicinom.

Prednosti triploidne genetike u poljoprivredi

Prednosti triploidne genetike u poljoprivredi su neupitne; u suprotnom, tehnologija ne bi bila ovoliko rasprostranjena. Prednosti mogu varirati od kulture do kulture, ali glavni su:

Izazovi i ograničenja triploidne genetike

Iako triploidna genetika donosi mnoge prednosti koje očito nadmašuju eventualne nedostatke, prisutni su i izazovi i ograničenja na koja treba obratiti pažnju kod oplemenjivačkih projekata:

Triploidna genetika u kanabis industriji

Primjena triploidne genetike u kanabisu je relativno nov, ali uzbudljiv pravac. Uzgajivači kanabisa stalno traže načine za poboljšanje prinosa, jačine i ukupnog uzgojnog iskustva, a triploidna genetika bi mogla biti odgovor. Triploidne biljke kanabisa mogu pružiti više prednosti:

• Povećana proizvodnja smole

Neka istraživanja sugerišu da triploidne biljke kanabisa mogu proizvoditi i do 40% više smole u odnosu na diploidne vrste, što vodi ka većim prinosima dragocjenih kanabinoida poput THC i CBD, kao i aromatičnih terpena. Triploidni kanabis sojevi imaju u prosjeku do 30% THC-a, uz pojačan nivo terpena, što ih čini izuzetno privlačnim za proizvodnju koncentrata i ekstrakata.

• Sterilnost

Triploidne biljke kanabisa bile bi 98% sterilne, čime se eliminiše rizik od slučajnog oprašivanja i formiranja sjemenki u vrtovima sa isključivo ženskim biljkama. Ova sterilnost omogućava uzgajivačima da stalno proizvode visokokvalitetne sinsemilla (cvjetove bez sjemenki), što potrošači i žele.

• Povećana veličina biljke

Dostupna istraživanja pokazuju da triploidni kanabis ima duže stabljike i veće lepezaste listove s većim i gušćim stomama. Ovo je posebno vrijedno kod industrijske konoplje, gdje je biomasa najvažnija, ali i kod THC-bogatog kanabisa to povećava metabolizam i može dovesti do većih prinosa.

• Ujednačenost

Triploidne biljke kanabisa imaju tendenciju da rastu ujednačenije, održavajući ravan krošnji i jednak razmak do svjetla u velikim komercijalnim plastenicima. Jednaka veličina konačnog proizvoda takođe je izuzetno važna.

• Smanjen rizik od hermafroditizma

Hermafrodizam, odnosno prisustvo i muških i ženskih reproduktivnih organa na istoj biljci, može predstavljati značajan problem za uzgajivače. Triploidne biljke rjeđe pokazuju hermafroditske karakteristike, smanjujući rizik od samooprašivanja i nastanka sjemenki.

Kako napraviti triploidni kanabis?

Stvaranje triploidnog kanabisa podrazumijeva nekoliko koraka:

• Korak 1. Stvaranje stabilne tetraploidne linije

Prvi korak u složenom, delikatnom i mukotrpnom procesu oplemenjivanja triploidnog soja je stvoriti tetraploidnog roditelja. Krenite s klijavanjem običnih, diploidnih sjemenki, a kada se pojave kotiledoni i otkrije rastna tačka, počnite tretirati mladice otopinom kolhicina.

Kolhicin nanesen na rastnu tačku izaziva abnormalnu diobu ćelija, gdje svaka dobija udvostručen broj hromosoma (4n). Dakle, iznad kotiledona, izrast će tetraploidni izdanak.

Barem u teoriji. U praksi, nisu sve biljke tretirane na ovaj način zaista tetraploidne, te vam je potrebna sofisticirana i skupa laboratorijska oprema za analizu hromosomske građe i potvrdu uspješnosti postupka.

Kada imate dovoljno veliku kolekciju tetraploidnih biljaka, možete započeti uzgoj na uobičajeni način, najbolje kroz više generacija, sve dok ne fiksirate željene osobine kao što su uzgojne karakteristike i kvalitet cvijeta. Time se takođe nadaju eliminaciji slučajnih mutacija ili nepravilnosti, te na kraju dobijate stabilan inbred tetraploidni soj.

S druge strane, sigurni ste da tragova kolhicina, koji je toksična supstanca, neće biti ni u triploidnim biljkama naredne generacije niti u konačnom proizvodu. Bez obzira da li je diploidni ili triploidni kanabis, vaša konzumacija će biti potpuno sigurna.

• Korak 2. Ukrštanje tetraploida sa diploidom

Ovaj korak se ne razlikuje puno od standardnog oplemenjivanja. Oplemenjivač uzima tetraploidnu majku i diploidnog oca te ih ukršta da bi dobio biljku s trostrukim setom hromosoma. U ovom procesu postoji određena varijabilnost, pa iako će većina potomaka biti triploidna, može biti i diploidnih i tetraploidnih primjeraka. Opet su potrebni uređaji za hromosomsku analizu kako bi ih identifikovali i odstranili.

Dobra stvar je što ni u ovom, niti u nijednom prethodnom koraku više nema tragova toksičnog kolhicina ni u sjemenkama ni u biljkama. Vaš proizvod je potpuno siguran za upotrebu.

• Korak 3. Selekcija

Da bi kanabis sojevi zaista bili izuzetni potrebna je rigorozna selekcija, a triploidne biljke nisu izuzetak. Ponekad je potrebno ukrstiti više tetraploidnih i diploidnih roditelja da biste pronašli dobitnu kombinaciju. Međutim, nakon toga uzorak možete čuvati kao „majku“ i koristiti je za proizvodnju komercijalno isplativih triploidnih sjemenki vrhunskog kvaliteta.

Prednosti za industriju kanabisa i potrošače

Komericijalni uzgajivači mogu skratiti proizvodni ciklus za prosječno 7 dana, čime se smanjuju računi za električnu energiju i ukupni ekološki otisak. Na kraju skraćenog ciklusa, prinos može biti isti ili čak veći (za 10-20% ako se primjenjuju najbolji standardi prakse), a zahvaljujući gušćim trihomima, moguće je i povećanje THC-a za 3-5%. Veći i gušći cvjetovi triploida biće atraktivniji za potrošače.

Izazovi i razmatranja kod oplemenjivanja triploidnog kanabisa

Iako su potencijalne prednosti triploidnog kanabisa značajne, postoje izazovi i razmatranja koja treba riješiti:

• Oplemenjivačka stručnost

Proces stvaranja i razmnožavanja triploidnog kanabisa je složen i zahtijeva posebno znanje i opremu. Oplemenjivači moraju pažljivo upravljati hemikalijama poput kolhicina i koristiti napredne tehnike, poput somatske hibridizacije i tkivne kulture, da bi proces bio efikasniji i uspješan.

• Postizanje genetske stabilnosti

Održavanje genetske stabilnosti kod triploidnog kanabisa je ključno za stalni kvalitet i izvedbu. Oplemenjivači moraju pratiti i upravljati genetskim varijacijama da bi spriječili pojavu nepoželjnih osobina.

• Regulatorna usklađenost i prihvaćenost potrošača

Korištenje hemikalija i genetska manipulacija biljkama donosi regulatorna pitanja. Uzgajivači i oplemenjivači moraju osigurati da su njihove prakse usklađene s lokalnim, državnim i federalnim propisima kako bi izbjegli pravne probleme. Ni prihvaćenost potrošača nije zagarantovana, pa je potrebno edukacijom i transparentnošću pokazati sigurnost triploidne genetike.

Triploidna genetika i autoflowering kanabis

Autoflowering kanabis je dodatno područje u kojem triploidna genetika može predstavljati iskorak. Kombinovanjem benefita triplodije sa autoflowering osobinama, mogli bismo razviti biljke koje:

• Brže sazrijevaju. Preliminarna istraživanja pokazuju da triplodija može dovesti do prosječno 7 dana kraćeg životnog ciklusa. Ako se ova osobina ustali, autoflower sorte konstantno mogu završiti za manje od dva mjeseca od sjemena, omogućavajući bržu rotaciju i više berbi godišnje.
• Resinije su i jače. Autoflower sojevi su već mnogo napredovali od svojih prvih dana. Danas najbolji od njih su jednako potentni i aromatični kao fotoperiodni sojevi. Uvođenjem triplodije, te osobine bi se dodatno poboljšale.
• Ostaju sterilni. Iako su autoflower sorte uglavnom feminized i treba da daju nesjemenjene ženske cvjetove, rizik od slučajnog oprašivanja je uvijek prisutan, čak i u najuređenijim vrtovima. Primjena triploidne genetike može taj rizik gotovo u potpunosti eliminisati.
• Bolje se prilagođavaju lošim uslovima. Autoflower sojevi potiču od Ruderalis, divlje sibirske podvrste poznate po otpornosti, a sposobnost autopokretača da se izbore s teškim uslovima jedna je od njihovih glavnih prednosti. Ova osobina može biti dodatno pojačana kroz triplodiju.

Pošto su autoflowers baza naše kolekcije, u Fast Buds sa uzbuđenjem prihvatamo ovu inovativnu, ali vremenski provjerenu tehnologiju koja obećava bolje rezultate za naše kupce. Proširujući ponudu autoflower sojeva ali i ulazeći u fast-flowering i fotoperiodične segmente, fokusirani smo na triplodiju kao najperspektivniji način isporuke najboljih sjemenki kanabisa na tržištu. Ovaj projekat je već počeo.

Zaključak

Potencijal triploidne genetike u kanabis industriji je golem. Primjenom ove tehnologije uzgajivači mogu doći do biljaka vrhunskih osobina, uz korist i za industriju i za krajnjeg korisnika. Kako se istraživanja nastavljaju i oplemenjivačke tehnike napreduju, triploidni kanabis bi uskoro mogao postati standard u modernom uzgoju, najavljujući novu eru inovacija i izvrsnosti. Kombinacija triploida i autoflowering genetike dodatno širi mogućnosti, pružajući brze, kvalitetne i ujednačene kanabis proizvode.

Reference

• Novel Approach for the Accelerated Production of Triploid (Seedless) Watermelon, Mahmoud I Nasr i saradnici, april 2004.
• Origin and evolution of the triploid cultivated banana genome, Nature Genetics, decembar 2023.
• The study of triploid progenies crossed between different ploidy grapes, African Journal of Biotechnology, juli 2011.
• Polyploidization using colchicine in horticultural plants: A review, Scientia Horticulturae, februar 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 i saradnici, avgust 2023.
• Cannabis sativa terpenes are cannabimimetic and selectively enhance cannabinoid activity, Scientific Reports, april 2021.