| CARACTERÍSTICA | ALELO DOMINANTE | ALELO RECESIVO |
| FENOTIPO | F (Sativa) | f (Índica) |
| FOTOPERIODO | L (Larga) | l (Corta) |
| TAMAÑO | T (Grande) | t (Compacto) |
Parentales: Ff LL Tt × ff ll tt
Gametos Unknown: FLT, FLt, FLT, FLt (todos llevan L dominante)
Gametos Hindu Kush: flt, flt, flt, flt (todos llevan l recesivo)
| flt | flt | flt | flt | |
| FLT | FfLlTt | FfLlTt | FfLlTt | FfLlTt |
| FLt | FfLltt | FfLltt | FfLltt | FfLltt |
| FLT | FfLlTt | FfLlTt | FfLlTt | FfLlTt |
| FLt | FfLltt | FfLltt | FfLltt | FfLltt |
La Super OG Kush de Pyramid Seeds representa un ejemplo avanzado de piramidación genética:
Fase 1: Unknown Strain × Hindu Kush → F1 (OG Kush Base) Fase 2: F1 × Hindu Kush → Retrocruce (Super OG Kush) Fase 3: Selección y estabilización
Genotipo: Ff LL Tt • Ff = Híbrido Sativa-dominante (F dominante) • LL = Floración Larga (L dominante) • Tt = Híbrido de tamaño grande (T dominante)
python
Genotipo: ff ll tt • ff = Índica pura (f recesivo) • ll = Floración Corta (l recesivo) • tt = Tamaño compacto (t recesivo)
FENOTIPO: F = Expresión Sativa (DOMINANTE) f = Expresión Índica (recesivo) FOTOPERIODO: L = Floración Larga (DOMINANTE) ← CORRECCIÓN l = Floración Corta (recesivo) TAMAÑO: T = Grande (DOMINANTE) t = Compacto (recesivo)
Resultado del Retrocruce (Super OG Kush):
En esencia, la Super OG Kush de Pyramid Seeds es una versión potente y estabilizada de la OG Kush que prioriza y amplifica las características de la legendaria Hindu Kush de Neville.
En este manual encontrarás toda la información necesaria para manejar los fundamentos básicos del Breeding.
Seeds Chile: Preservación genética, asesoría en crianza y producción de semillas regulares, feminizadas y autoflorecientes.
Objetivos: Que los participantes aprendan a combinar, introducir y seleccionar genes en la obtención de líneas mejoradas.
Antes de adentrarnos en el fascinante mundo del Breeding comenzaremos por ver este video.
¿Qué es y cómo se crea una semilla de Cannabis?
Repasemos algunos conceptos y procesos que se deben manejar para poder comprender y aplicar en el arte del Breeding.
El Gen: A nivel genético, el gen es la unidad básica de la herencia de los seres vivos y es la unidad mínima de función genética, que puede heredarse.
Cromosomas: La planta de cannabis es un organismo diploide, lo que significa que tiene dos conjuntos de cromosomas en sus células somáticas (no reproductivas).
El número de cromosomas en el cannabis es: 2n = 20 (donde «n» es el número de cromosomas en un solo conjunto). Esto significa que: En las células somáticas, como las de las hojas, tallos y raíces, hay 20 cromosomas (10 pares de cromosomas homólogos).
Genes Alelos: Los genes alelos, son versiones diferentes de un mismo gen que ocupan el mismo locus (posición) en cromosomas homólogos. Estos genes determinan variaciones en cada característica específica de la planta: cannabinoides, terpenos, fotoperíodo, estructura, resina, etc.
Los alelos son claves en la diversidad genética del cannabis, permitiendo la gran variedad de efectos, sabores y características que conocemos hoy.
Homocigoto: Esto significa que ambos alelos que definen cada característica, uno heredado de cada parental, son idénticos.
Heterocigoto: Esto significa que los alelos que definen cada característica heredados de cada parental son diferentes.
Locus: Cada gen ocupa una posición definida llamada locus.
Mitosis: La mitosis es un proceso fundamental para la vida. Durante la mitosis, una célula duplica todo su contenido, incluyendo sus cromosomas, y se divide para formar dos células hijas idénticas. En resumen, la mitosis en las plantas es un proceso esencial para su crecimiento, desarrollo y reproducción, adaptado a las características únicas de las células vegetales.
Meiosis: En las células reproductivas (gametos), como los granos de polen y los óvulos, el número de cromosomas se reduce a la mitad debido a la meiosis, resultando en 10 cromosomas (haploide, n = 10).
Mitosis y Meiosis: Todos los organismos que se reproducen sexualmente, realizan este proceso de división celular.
Genotipo: El genotipo es el conjunto de genes que cada individuo ha heredado. Este genotipo es esencialmente fijo, permanece constante a lo largo de toda la vida de un individuo y es inmodificable por efectos ambientales. Dependiendo del medio ambiente, un genotipo puede producir varios fenotipos diferentes o también varios genotipos pueden producir un solo fenotipo.
Fenotipo: El fenotipo es la manifestación visible del genotipo en un determinado ambiente, por lo tanto, está determinado fundamentalmente por el genotipo o por la identidad de los alelos, los cuales, individualmente, cargan una o más posiciones en los cromosomas. En este sentido, la interacción entre el genotipo y el fenotipo ha sido descrita usando la siguiente ecuación: Fenotipo = Genotipo + Ambiente
Las plantas se dividen en dos familias principales: Autógamas y Alógamas
Plantas Autógamas: Se consideran plantas autógamas a aquellas que utilizan la autofecundación como mecanismo reproductivo. Ejemplos: soja, frijol, arveja, tomate, tabaco, arroz, trigo, cebada, avena.
Plantas Alógamas: Se considera como alógamas a aquellas plantas que no se autofecundan, sino que, por el contrario, poseen mecanismos de fecundación cruzada. Según el tipo de flor que posean, las plantas alógamas se clasifican en tres grupos: Hermafroditas; Monoicas; Dioicas.
La planta del Cannabis es una planta Alógama Dioica.
Variedades del Cannabis
| Característica | Cannabis sativa | Cannabis indica | Cannabis ruderalis |
| Origen geográfico | Zonas ecuatoriales (Asia, América, África) | Regiones montañosas (Hindu Kush, Afganistán) | Europa del Este, Rusia, Asia Central |
| Tamaño de la planta | Alta (2-4 metros o más) | Baja y arbustiva (0.5-2 metros) | Muy pequeña (0.3-1 metro) |
| Estructura foliar | Hojas delgadas y largas (7-9 folíolos) | Hojas anchas y cortas (5-7 folíolos) | Hojas pequeñas y gruesas (3-5 folíolos) |
| Ciclo de vida | Largo (3-6 meses, fotoperiódica) | Medio (2-4 meses, fotoperiódica) | Corto (autofloreciente, 8-10 semanas) |
| Producción de THC | Alto (15-25% o más) | Moderado a alto (12-20%) | Muy bajo (<3%) |
| Producción de CBD | Bajo a moderado | Moderado a alto | Variable (puede ser alto en híbridos) |
| Efectos psicoactivos | Energizante, cerebral, creativo | Sedante, relajante corporal | Leve o casi nulo |
| Resistencia | Sensible a climas fríos | Resistente a plagas y climas fríos | Muy resistente (climas duros, autoflorece) |
| Uso principal | Recreativo (euforia) y terapéutico | Medicinal (analgésico, relajante) | Cruces para autoflorecientes o fibra |
Tabla uso Cannabinoides
| Cannabinoide | Psicoactivo | Receptores SEC | Efectos Principales | Usos Potenciales | Abundancia |
|---|---|---|---|---|---|
| THC (Δ9 Tetrahidrocannabinol) | Sí (euforia, «high») | CB1 (fuerte), CB2 | Euforia, relajación, aumento del apetito, alivio del dolor | Dolor crónico, náuseas, insomnio, glaucoma | Alta (10-30%) |
| CBD (Cannabidiol) | No | CB1/CB2 (modulador indirecto), 5-HT1A (serotonina) | Ansiolítico, antiinflamatorio, neuroprotector | Ansiedad, epilepsia, inflamación, dolor | Media-Alta (0.1-25%) |
| CBG (Cannabigerol) | No | CB1/CB2 (leve), α2-adrenérgico, 5-HT1A | Antiinflamatorio, antibacteriano, neuroprotector | Enfermedades intestinales, glaucoma, infecciones resistentes | Muy baja (<1%) |
| CBC (Cannabicromeno) | No | CB2, TRPV1/TRPA1 (receptores de dolor) | Antidepresivo, antiinflamatorio, promueve neurogénesis | Dolor neuropático, depresión, salud cerebral | Baja (0.1-1%) |
| THCV Tetrahidrocannabivarina | Sí (en dosis altas) | CB1 (antagonista en bajas dosis), CB2 | Supresor del apetito, energizante, regulador glucémico | Diabetes, obesidad, Parkinson | Baja (<1%) |
| CBDV (Cannabidivarina) | No | TRPV1, CB1/CB2 (modulador) | Anticonvulsivo, antiinflamatorio | Epilepsia, trastornos neurológicos | Baja (trazas) |
| Δ8-THC | Sí (menos que Δ9-THC) | CB1/CB2 (similar a Δ9-THC, pero más suave) | Relajación, alivio del dolor, menos ansiedad | Náuseas, dolor, ansiedad (alternativa suave al THC) | Muy baja (sintetizado o en trazas) |
| CBN (Cannabinol) | Leve (solo en altas dosis) | CB1/CB2 (débil), preferencia por CB2 | Sedante, antibacteriano, antiinflamatorio | Insomnio, dolor, infecciones bacterianas | Baja (producto de degradación del THC) |
| Terpeno | Aroma | Comunes | Genética Asociada | Usos Potenciales |
|---|---|---|---|---|
| Mirceno | Terroso, a base de hierbas, almizclado | Sedante, relajante muscular, analgésico | Indica | Insomnio, dolor, ansiedad, . |
| Limoneno | Cítrico (limón/naranja) | Energizante, mejora el ánimo, ansiolítico | Sativa | Estrés, depresión, reflujo gástrico, antifúngico. |
| Pineno | Pino, resina | Alerta, memoria, antiinflamatorio | Sativa/Híbrido | Asma, dolor articular, mejora la concentración. |
| Cariofileno | Picante, madera, pimienta | Antiinflamatorio, ansiolítico (actúa en CB2) | Híbrido/Indica | Dolor neuropático, ansiedad, protector gástrico. |
| Linalool | Floral, lavanda | Sedante, ansiolítico, antiepiléptico | Indica (común) | Insomnio, PTSD, migrañas, propiedades anticonvulsivas. |
| Humuleno | Lúpulo, terroso | Supresor del apetito, antiinflamatorio | Híbrido/Sativa | Obesidad, artritis, bacterianas. |
| Terpinoleno | Fresco, pino, especias | Sedante/euforizante (dosis dependiente) | Híbrido | Anedad, insomnio, antioxidantes. |
| Ocimeno | Tropical, mentolado | Relajante, antimicrobiano | Sativa/Híbrido | Broncodilatador, dolor muscular, revisora. |
Notas Clave: Híbridos : Combinan terpenos como cariofileno o terpinoleno para efectos balanceados. Indica : Dominada por mirceno y linalool (efectos sedantes). Sativa : Suele tener limoneno, pineno o humuleno (efectos energéticos o eufóricos). Mirceno: El terpeno más común en cannabis índica (hasta 60% del perfil en Afghan Kush). Cariofileno : Unico terpeno que actúa directamente sobre el sistema endocannabinoide (receptor CB2).
Para manejar el arte del Breeding debemos comprender que la constitución genotípica de cada planta depende de cierta manera de la forma en que ésta se reproduce, por lo tanto, el sistema reproductivo de cada planta estará relacionado con el método específico que debe utilizarse para poder mejorarla y de como el medio influye en ella.
Los fenomenos principales que se manifiestan en la crianza del cannabis son: dominancia (completa, incompleta, codominancia), epistasia, Herencia Poligénica y Plasticidad Fenotípica.
Genética Mendeliana: Dominancia Completa.
Mendel fue un monje Austriaco, naturalista y aficionado al Breeding.
Mendel sentó las bases del fitomejoramiento convencional y se le considera hasta el día de hoy el padre de la genética.
Mendel: Inició sus experimentos con plantas puras de arveja, en las cuales identificó siete características distintas y contrastantes, y notó que al cruzarlas entre sí, solo se manifestó una de las dos características, a las características que se manifestaron en el primer cruce filial F1 les llamo dominantes y a las que no recesivas.
Primera ley de Mendel:
Principio de la uniformidad de los heterocigotos de la primera generación filial (F1)
Cruce MonoHíbrido: análisis de un solo carácter
En el cruce F1 solo se manifiesta el carácter dominante.
Segunda Ley de Mendel:
Principio de la segregación de los caracteres en la segunda generación filial F2.
Cruce MonoHíbrido: análisis de un solo carácter
En la F2 se produce la segregación de tres partes para el carácter dominante y de una parte para el carácter recesivo.
Tercera Ley de Mendel:
Principio de la Transmisión Independiente de los caracteres hereditarios en la segregación de la autopolinización de un híbrido F2.
Análisis de dos caracteres: (Cruce Dihíbrido)
La tercera ley nos dice que, al estudiar dos características contrastantes, pero en estado heterocigoto de un cruce F2, se produce una combinación de alelos en ambos caracteres, y estos en la descendencia se manifiestan en una proporción de 9:3:3:1
El éxito del trabajo de Mendel se debe a: Acierto al escoger la especie. Aplicación del método científico. Observación de los caracteres contrastantes. Diseño cuidadoso de los experimentos. Utilización del análisis estadístico “para llegar a la brillante idea de que los caracteres están determinados por pares de genes”
La Importancia de las leyes de Mendel: Base de la genética clásica; Mendel sentó las bases para entender cómo se heredan los caracteres. Concepto de genes y alelos; Introdujo la idea de que los organismos tienen pares de factores (ahora llamados genes) que controlan los caracteres. Predicción de patrones hereditarios, permite predecir cómo se transmitirán los caracteres a la descendencia.
Limitaciones de las leyes de Mendel: No explican explican los fenomenos de transmisión de la herencia no Mendelianos. A pesar de estas limitaciones, las leyes de Mendel, siguen siendo fundamentales en el estudio de la genética y la biología.
Dominancia: Completa, Incompleta y Codominancia
Dominancia Completa
«Si cruzas la variedad Oaxaca (hojas verdes) con Hindú Kush (hojas moradas), el verde es dominante sobre morado, toda su descendencia tendrá hojas verdes. El morado no se ve, pero sigue oculto en sus genes.»
| Variable | Descripción | Ejemplo en Cannabis |
|---|---|---|
| Definición | Un alelo domina completamente al otro, enmascarando su expresión en heterocigosis. | Alelo V (verde) domina sobre m (morado). |
| Expresión Fenotípica | Solo se observa el fenotipo del alelo dominante en heterocigotos. | Plantas Vm son verdes (no muestran morado). |
| Parentales | Cruce entre homocigotos dominante y recesivo. | Oaxaca (VV) × Hindu Kush (mm). |
| Generación F1 | Todos los hijos muestran el fenotipo dominante. | 100% Vm (verdes, aunque portan el alelo morado). |
| Generación F2 | Proporción 3:1 (dominante:recesivo). | 75% verdes (VV + Vm), 25% morados (mm). |
| Implicación Práctica | El alelo recesivo puede «esconderse» por generaciones. | Si cruzas plantas verdes F1 (Vm), el 25% de F2 será morado. |
| Aplicación en Breeding | Estabilizar fenotipos dominantes o rescatar recesivos. | Para líneas 100% verdes: seleccionar VV. Para morados: buscar mm en F2. |
Dominancia Incompleta
Si cruzas la variedad Oaxaca (hojas verdes) con la Hindú Kush (hojas moradas), sus híbridos no se parecen a ninguno de los dos padres, sino que muestran un color intermedio.
| Variable | Descripción | Ejemplo en Cannabis |
|---|---|---|
| Definición | Ningún alelo domina completamente, resultando en un fenotipo intermedio. | Alelo V (verde) y m (morado) se mezclan en heterocigotos. |
| Expresión Fenotípica | Los heterocigotos muestran un fenotipo mezcla de ambos parentales. | Plantas Vm son azules (mezcla de verde + morado). |
| Parentales | Cruce entre homocigotos con fenotipos puros. | Oaxaca (VV verde) × Hindu Kush (mm morado). |
| Generación F1 | Todos los hijos muestran el fenotipo intermedio. | 100% Vm (azul intermedio). |
| Generación F2 | Proporción 1:2:1 (parental1:intermedio:parental2). | 25% verde (VV), 50% azul (Vm), 25% morado (mm). |
| Implicación Práctica | Permite crear fenotipos únicos no presentes en los parentales. | El color azul (intermedio) es exclusivo de la F1/F2. |
| Aplicación en Breeding | Ideal para desarrollar nuevos rasgos visuales o químicos intermedios. | Cruces para obtener tonalidades únicas (ej. azules en flores). |
Co-Dominancia
Al cruzar Mexico Oaxaca con Hindú Kush, sus híbridos F1 no muestran un color intermedio (como en dominancia incompleta), sino ambos colores simultáneos en la misma planta.
| Variable | Descripción | Ejemplo en Cannabis |
|---|---|---|
| Definición | Ambos alelos se expresan sin mezclarse, mostrando ambos fenotipos en paralelo. | Alelo V (verde) y m (morado) senvillano. |
| Expresión Fenotípica | Los heterocigotos exhiben ambos rasgos parentales de forma diferenciada. | Hojas con manchas/rayas verdes Y moradas (no mezcladas). |
| Parentales | Cruce entre homocigotos con fenotipos puros. | Oaxaca (VV verde) – Hindu Kush (mm morado). |
| Generación F1 | 100% de la descendencia ambos muestra fenotipos. | Vm = (hojas bicolores). |
| Generación F2 | 1:2:1 (como en dominancia incompleta, pero con expresión dual). | 25% verde (VV), 50% de bicolor (Vm), 25% morado (mm). |
| Implicación Práctica | Permiso de la experiencia portadora de ambos rasgos sin ambigaedad. | El fenotipo bicolor revela la presencia de ambos alelos. |
| Aplicación en Crianza | Ideal para seleccionar resultados duales (ej. cannabinoides o colores contrastantes). | Crear plantas con THC – CBD visibles en diferentes zonas. |
Puntos Claves:
Expresión Simultánea de Ambos Alelos: Los heterocigotos manifiestan los dos alelos sin mezclarse ni diluirse.
Proporciones Mendelianas Claras: En la F2, la descendencia sigue una proporción 1:2:1
Aplicación en Mejoramiento Genético : Permite seleccionar rasgos duales (ej. cannabinoides o colores contrastantes) de forma visual y predecible.
Cruce para el estudio de epistasia
La epistasia ocurre cuando un gen enmascara o modifica la expresión de otro gen distinto. Para estudiarla en cannabis, se diseñan cruces controlados que revelen interacciones génicas en rasgos como:
Resistencia al estrés (sequía, plagas).
Producción de cannabinoides (ej: THC vs. CBD).
Perfiles de terpenos.
Existen varios tipos de interacciones epistáticas, dependiendo de cómo los genes interactúan.
En el cannabis (Cannabis sativa), se pueden observar varios tipos de epistasis que modifican la expresión de rasgos como cannabinoides (THC, CBD) y terpenos. Estos son los principales mecanismos epistáticos documentados y sus efectos específicos:
| Tipo de Epistasis | Proporción Fenotípica (F2) | Mecanismo Genético | Ejemplo en Cannabis | Implicaciones en Cruces |
|---|---|---|---|---|
| Epistasis Recesiva | 9:3:4 | Un gen recesivo (aa) enmascara la expresión de otro gen (B/b). | Gen A: Si aa, cogollos son blancos (sin importar B/b). Gen B: Define púrpura (B-) o verde (bb). | Cruces con aa ocultan rasgos deseables (ej: color). Requiere homocigotos dominantes (AA) para expresar B/b. |
| Epistasis Dominante | 12:3:1 | Un alelo dominante (A-) suprime la expresión de B/b. | Gen A: Bloquea producción de THC (A- = sin THC). Gen B: Sin A, define THC alto (B-) o bajo (bb). | Plantas aaB- son las únicas con THC alto. A- descarta plantas psicoactivas. |
| Doble Recesiva (Complementaria) | 9:7 | Dos genes (A y B) deben estar en forma dominante (A-B-) para expresar el rasgo. | Resina: A-B- = abundante; A-bb, aaB-, aabb = baja o nula. | Solo 9/16 plantas tendrán resina alta. Cruces deben buscar AABB para estabilizar. |
| Dominante y Recesiva | 13:3 | A- inhibe el rasgo; bb lo activa. | Resistencia a hongos: A- = susceptible; aabb = resistente. | Mayoría de plantas son susceptibles (A-). Pocas (aabb) son resistentes. |
| Genes Duplicados | 15:1 | Cualquier alelo dominante (A- o B-) expresa el fenotipo. | Terpenos: A-B-, A-bb, aaB- = perfil complejo; aabb = solo mirceno. | Alta probabilidad (15/16) de obtener el fenotipo deseado. |
| Inhibitoria | 10:6 | Un gen inhibe parcialmente a otro. | Color hojas: A-B- = verde oscuro; aabb = amarillo. | Fenotipos intermedios comunes. Dificulta la selección de rasgos puros. |
Factores que Influyen en la Epistasis del Cannabis:
Dioecia: Cruces naturales aumentan la diversidad génica y las interacciones.
Polinización abierta: Favorece combinaciones alélicas únicas.
Selección artificial: Los breeders enfatizan ciertas epistasis (ej: suprimir CBD para THC alto).
Desarrollar variedades con cannabinoides estables: Evitar que genes supresores reduzcan el THC o CBD.
Mejorar perfiles de terpenos: Combinar genes que potencien terpenos especificos.
En cannabis, la epistasis recesiva y dominante son las más relevantes para cannabinoides, mientras que la doble recesiva y supresión afectan terpenos y morfología. Entender estos patrones permite:
Predecir proporciones fenotípicas en cruces.
Diseñar variedades con perfiles específicos (ej: alto THC + terpenos cítricos).
Identificar genes candidatos para edición genética (CRISPR)
Descubrir interacciones génicas ocultas que afectan rasgos clave.
Optimizar cruces evitando combinaciones problemáticas.
Innovar en quimiotipos (ej: THC+CBD+terpenos específicos).
Herencia Poligenica: Cruzamiento poli-hibrido
Un polihíbrido es una variedad de cannabis creada mediante el cruce de múltiples híbridos (generalmente F1 o F2) que ya contienen mezclas genéticas complejas. A diferencia de los híbridos simples (2 parentales) o dobles (4 parentales), los polihíbridos integran contribuciones genéticas de numerosas líneas, lo que resulta en una diversidad fenotípica extrema y combinaciones únicas de cannabinoides, terpenos y rasgos agronómicos
| Aspecto | Descripción |
|---|---|
| Parentales | ≥3 híbridos previos (ej: cruzar un híbrido F1 de A×B con otro F1 de C×D×E). |
| Genética | Alta heterocigosidad y recombinación génica. |
| Expresión fenotípica | Variabilidad extrema (ej: plantas con THC 15-25% en la misma generación). |
| Estabilidad | Baja; requiere selección masiva para fijar rasgos. |
| Vigor híbrido | Puede ser alto inicialmente, pero disminuye en generaciones avanzadas. |
Selección de híbridos base: Cruza un F1 (OG Kush × Haze) con otro F1 (Gelato × Durban Poison).
Generación polihíbrida: Los descendientes (F1 polihíbridos) muestran combinaciones impredecibles de los 4+ parentales originales.
Selección fenotípica: Identificar y aislar individuos con rasgos deseables.
| Ventajas | Riesgos |
|---|---|
| – Diversidad química sin precedentes. | – Inestabilidad genética. |
| – Potencial para fenotipos únicos. | – Requiere miles de plantas para selección. |
| – Adaptabilidad a múltiples ambientes. | – Depresión endogámica en generaciones avanzadas. |
Aplicaciones en el Breeding:
Los polihíbridos son la vanguardia del breeding experimental en cannabis, ideales para:
Exploración de nuevos perfiles: Crear combinaciones innovadoras de terpenos (ej: mango + pino + chocolate).
Mejora de rasgos complejos: Optimizar THC + CBD + rendimiento en una sola variedad.
Desarrollo de «cultivares boutique»: Variedades limitadas con características exóticas para mercados especializados.
Breeders que buscan romper barreras químicas (ej: THC 30% + CBD 5%).
Proyectos a largo plazo con recursos para selección masiva.
La herencia poligénica hace que la crianza de cannabis sea un complejo proceso pero manejable con técnicas modernas. La combinación de métodos tradicionales (selección fenotípica) con herramientas genómicas acelera el desarrollo de variedades superiores.
La plasticidad fenotípica es la capacidad de un mismo genotipo de expresar diferentes fenotipos (características físicas y bioquímicas) en respuesta a cambios en el ambiente ambiente. En el cannabis, esto significa que una variedad genética puede desarrollar de forma diferente según factores como: Luz (intensidad, espectro, fotoperiodo). Nutrientes (tipo y cantidad de fertilizantes). Estrés (sequía, temperatura, humedad, poda). Sustrato (suelo, hidroponía, coco).
Manifestaciones de la plasticidad fenotípica en el cannabis
Cambios morfológicos
Crecimiento vegetativo vs. reproductivo: Más horas de luz (18/6) – Mayor crecimiento en altura y hojas. Menos horas de luz (12/12) Induce la floración y formación de cogollos.
Estructura de la planta: Alta intensidad lumínica – Tallos más gruesos, entrenudos más cortos. Poda apical ramificación lateral.
Producción de cannabinoides y terpenos
THC/CBD: Estrés lumínico (UV-B) – Aumento en cannabinoides. Exceso de nitrógeno . Reducción en producción de resina.
Perfil de terpenos: Estrés hídrico moderado más terpenos (ej.: mirceno, limoneno). Temperaturas frescas en floración alta expresión de terpenos complejos.
Resistencia a plagas y hongos: Plantas en exterior desarrollan alta resistencia que en interior (por exposición natural a patógenos).
Tolerancia a-equeña o exceso de agua: Las raíces se adaptan al sustrato (más largas en suelo seco, más finas en hidroponía).
En climas fríos – Las plantas puede acelerar la floración para reproducirse antes.
Implicaciones en la crianza del cannabis
Fenotipos engañosos : Una planta puede parecer «superior» por condiciones ambientales favorables, pero no por genética.
Dificultad para estabilizar rasgos: Si un cultivar se comporta bien en un ambiente pero mal en otro, su selección es complicada.
Interacción genotipo-ambiente (G-E): Un cruce puede dar resultados diferentes en interior vs. exterior.
Estrategias para manejar la plasticidad
Pruebas multiambientales: Evaluar las propias acciones en distintos ambientes (ej.:, exterior, hidroponía).
Selección bajo estrés controlado: Exponer plantas a estrés moderado (ej.: luz UV, déficit hídrico) para identificar genotipos resilientes.
Fenotipado de precisión: Medir rasgos de forma objetiva y minimizar el sesgo ambiental.
Estabilizar genéticas «robustas» Priorizar plantas que mantienen rasgos deseables en distintos entornos (ej.: estable producción de THC).
Futuro de la investigación en plasticidad y cannabis
Estudios epigenéticos: Cómo factores ambientales activan/desactivan genes sin cambiar el ADN.
Modelos predictivos: Uso de big data e IA pueden predecir fenotipos según ambiente y genética.
Crianza para plasticidad controladora: Desarrollar variedades que aprovechen plasticidad (ej.: aumento resina bajo estrés lumínico).
La plasticidad fenotípica es un arma de doble filo en la crianza del cannabis:
Ventaja : Permite cultivar en diferentes entornos sin modificar genética.
Desafío : Exige protocolos rigurosos para seleccionar los mejores genotipos.
Clave: Combinar selección genética con manejo ambiental para obtener cultivos consistentes y de alta calidad.
Cruce Recíproco: Impronta Genetica y Herencia ligada al sexo
¿Qué es un Cruce Recíproco? En el cannabis, los cruces recíprocos son una herramienta clave para identificar si ciertos rasgos (ej: producción de resina, ratio THC/CBD, resistencia a plagas) están influenciados por genes ligados al sexo o al citoplasma (herencia materna).
Consiste en realizar dos cruces paralelos intercambiando los parentales masculinos y femeninos. Si los resultados difieren entre ambos cruces, sugiere que los rasgos estudiados tienen: Efectos citoplasmáticos (ADN de cloroplastos o mitocondrias, que solo se heredan de la madre). Herencia ligada al sexo (genes en cromosomas sexuales).
Ejemplo:
Realizar ambos cruces:
Evaluar la descendencia (F1):
| Cruce | Producción de Resina en F1 | Conclusión |
|---|---|---|
| ♀Alta × ♂Baja | Alta | Si en el cruce recíproco es baja, sugiere |
| ♀Baja × ♂Alta | Baja | herencia materna (citoplasma o genes ligados al X). |
| Ventajas | Limitaciones |
|---|---|
| – Revela mecanismos hereditarios ocultos. | – Requiere control estricto de polinización. |
| – Ayuda a optimizar esquemas de cruce. | – Difícil distinguir ADN citoplasmático vs. ligado al X. |
| Técnica | Cruce Recíproco | Autocruzamiento (S1) |
|---|---|---|
| Objetivo | Estudiar herencia ligada al sexo/citoplasma. | Fijar rasgos recesivos. |
| Diseño | Dos cruces invertidos. | Autopolinización forzada. |
Los cruces recíprocos son esenciales para:
Cruzamientos
Para iniciar un trabajo de crianza es vital conocer la genetica con la que queremos trabajar y como esta transmite las caracteristicas que la definen como una variedad, al analizar la descendencia en cruces F1 y F2 debemos fijarnos principalmente en la forma, el tamaño, el color de la semilla y necesitamos confirmar si estas transmiten su herencia a la descendencia segun la genética mendeliana clásica, epistasia o ligamento de genes, para confirmarlo utilisamos tecnicas de fitomejoramiento más la cromatografia de gases y aplicamos la fórmula del Chi Cuadrado, ya que es relevante para poder transmitir y fijar una característica y tambien de evitarlo en un cruce.
Cruce de prueba (o testcross)
Proceso Básico de un Testcross
Si aparece el rasgo recesivo (CBD alto) en ≈50% → Planta analizada era heterocigota (Aa).
Seleccionar la planta a analizar (ej: una planta con THC alto, pero genotipo desconocido: AA o Aa?).
Cruzarla con un parental recesivo homocigoto (ej: una planta con CBD alto y THC bajo: aa).
Analizar la descendencia:
Si el 100% muestra el rasgo dominante (THC alto) → Planta analizada era homocigota (AA).
| Genotipo Planta Desconocida | Cruce con Recesivo (aa) | Descendencia (F1) | Conclusión |
|---|---|---|---|
| AA (THC alto homocigoto) | × aa (CBD alto) | 100% Aa (THC alto) | Parental era AA puro |
| Aa (THC alto heterocigoto) | × aa | 50% Aa (THC alto), 50% aa (CBD alto) | Parental era Aa |
| Técnica | Testcross | Autocruzamiento |
|---|---|---|
| Objetivo | Revelar genotipo oculto | Fijar rasgos (endogamia) |
| Velocidad | 1 generación | Múltiples generaciones |
| Precisión | Alta (usa parental conocido) | Menor (depende de S1/S2) |
El testcross es una herramienta esencial para breeders científicos que necesitan:
APTITUD COMBINATORIA
Un estudio de aptitud combinatoria (o combining ability analysis) es un método de mejoramiento genético que evalúa cómo interactúan distintas líneas parentales al cruzarse, identificando combinaciones que maximizan características deseables (THC, rendimiento, resistencia, etc.). Se utiliza para:
| Tipo | Definición | Aplicación en Cannabis |
|---|---|---|
| Aptitud general (AGC) | Habilidad de un parental para producir buenos híbridos en promedio con múltiples parejas. | Identificar «buenos combinadores» universales (ej: una línea que siempre aporta alto THC). |
| Aptitud específica (AEC) | Habilidad de dos parentales específicos para complementarse genéticamente. | Encontrar parejas ideales (ej: Línea A + Línea B = terpenos únicos). |
Parentales: A (alto THC), B (alto rendimiento), C (resistente a hongos).
Cruces evaluados: A×B, A×C, B×C.
Resultados:
| Cruce | THC (%) | Rendimiento (g/planta) | Resistencia a hongos | Conclusión |
|---|---|---|---|---|
| A×B | 22.1 | 450 | Media | Alta AEC para THC + rendimiento. |
| A×C | 20.5 | 300 | Alta | Buena AGC de A, pero baja AEC. |
| B×C | 15.8 | 420 | Alta | B y C combinan bien en rendimiento/resistencia. |
Conclusión:
Los estudios de aptitud combinatoria son clave para el breeding moderno de cannabis, permitiendo:
La utilización de la heterosis a escala comercial se hace patente en las variedades híbridas o, sencillamente, híbridos. Las variedades híbridas son aquellas en las que las poblaciones F1, se usan para producir semilla comercial. Se pueden distinguir distintos tipos de híbridos: simples, dobles y triples.
Híbrido Simple o Híbrido F1
Un híbrido F1 (primera generación filial) es el resultado del cruce entre dos variedades puras (parentales homocigotos) con características genéticas distintas. En el cultivo de cannabis, los híbridos F1 son altamente valorados por su vigor híbrido (heterosis) y uniformidad fenotípica.
| Aspecto | Descripción |
|---|---|
| Parentales | Dos líneas puras (homocigotas) con rasgos complementarios (ej: THC alto + resistencia). |
| Genética | 100% heterocigoto (AaBb) para los genes de interés. |
| Uniformidad | Plantas genéticamente idénticas entre sí en la generación F1. |
| Vigor híbrido | Mayor crecimiento, producción o resistencia que los parentales (ventaja evolutiva). |
| Estabilidad | Solo en F1; generaciones posteriores (F2, F3) muestran segregación genética. |
| Híbrido F1 | Generaciones Posteriores (F2, F3…) |
|---|---|
| – Máximo vigor híbrido. | – Vigor reducido (pérdida de heterosis). |
| – Fenotipos uniformes. | – Alta variabilidad fenotípica (segregación). |
| – Predecibilidad química. | – Requiere selección para estabilizar rasgos. |
Los híbridos F1 son el estándar dorado para cultivos comerciales y breeding profesional, ofreciendo el equilibrio perfecto entre vigor, uniformidad y expresión genética controlada. Para preservar sus características, los breeders deben mantener las líneas parentales puras y producir nuevas semillas F1 cada vez.
Híbrido Doble
Un híbrido doble es el resultado de cruzar dos híbridos F1 diferentes entre sí, combinando así cuatro líneas genéticas distintas. Esta técnica es ampliamente utilizada en el breeding de cannabis para:
Crear perfiles químicos complejos con mayor diversidad genética
Maximizar el vigor híbrido (heterosis)
Combinar características deseables de cuatro parentales diferentes
| Aspecto | Descripción |
|---|---|
| Diversidad genética | Combina 4 pools genéticos distintos |
| Expresión fenotípica | Alta variabilidad en la descendencia |
| Vigor híbrido | Generalmente más pronunciado que en cruces simples |
| Estabilidad | Menor que en retrocruces, mayor que en híbridos triples |
El híbrido doble resultante podría mostrar:
Este tipo de cruzamiento es particularmente útil cuando se buscan combinaciones innovadoras que no existen en las variedades disponibles.
Híbrido Triple
Un híbrido triple (o three-way cross) es el resultado de cruzar un híbrido F1 (primera generación de dos parentales puros) con un tercer parental distinto, combinando así tres líneas genéticas diferentes. Este método es común en el breeding de cannabis para:
Crear perfiles químicos innovadores que no existían en los parentales originales.
Aumentar la diversidad genética y potenciar el vigor híbrido (heterosis).
Mezclar características deseables de tres variedades (ej: THC alto, terpenos únicos, resistencia a plagas).
| Aspecto | Descripción |
|---|---|
| Genética | Combina 3 pools genéticos distintos (A, B, C). |
| Estabilidad | Menor que un retrocruce (mayor variabilidad fenotípica). |
| Aplicación | Ideal para desarrollar nuevas variedades con perfiles únicos. |
Retrocruce (o backcross)
Un retrocruce (o backcross) es una técnica de mejora genética en la que un híbrido F1 se cruza nuevamente con uno de sus parentales originales (llamado parental recurrente). Su objetivo principal es fijar o reforzar características específicas del parental recurrente en la descendencia, como alto THC, perfil de terpenos o resistencia a enfermedades.
| Aspecto | Descripción |
|---|---|
| Objetivo | Fijar rasgos deseables del parental recurrente (ej: alto THC, baja estatura). |
| Genética | La descendencia se acerca genéticamente al parental recurrente (≈75% en BC₁). |
| Estabilidad | Mayor uniformidad fenotípica que en híbridos F1 o cruces abiertos. |
| Aplicación | Ideal para estabilizar variedades comerciales o introducir un rasgo específico (ej: resistencia a hongos). |
| Retrocruce | Híbrido Triple |
|---|---|
| – Mayor estabilidad genética. | – Mayor diversidad química. |
| – Rapidez para fijar rasgos. | – Potencial para nuevos fenotipos. |
| – Ideal para consolidar variedades. | – Requiere más selección y generaciones. |
El retrocruce es la herramienta clave para breeders que buscan uniformidad y control genético, mientras que los híbridos triples son mejores para explorar nueva diversidad
Selección Masal
Autocruzamiento: Técnicas para Forzar la Endogamia y Estudiar Caracteres Recesivos
Aunque el cannabis es dioico (plantas masculinas y femeninas separadas), existen métodos para simular la autofecundación y crear líneas endogámicas. Esto permite estudiar caracteres recesivos (ej: alto CBD, terpenos raros) y fijar rasgos deseables.
Objetivo: Maximizar la similitud genética.
Proceso:
Ejemplo:
Ventaja: Permite «destapar» genes recesivos ocultos en líneas comerciales (ej: plantas que secretamente portaban CBD).
| Problema | Solución |
|---|---|
| Depresión endogámica (pérdida de vigor) | Introducir diversidad cada 3-4 generaciones. |
| Expresión de genes deletéreos | Selección rigurosa de plantas sanas. |
| Técnica | Homocigosidad en 1 gen. | Vigor | Dificultad |
|---|---|---|---|
| Reversión sexual (S1) | ≈75% | Bajo | Media (STS) |
| Cruce hermanos (F2) | ≈50% | Medio | Baja |
En cannabis, la «autofecundación» se simula mediante reversión sexual o cruces entre individuos clonados/hermanos. Esto permite:
Semillas feminizadas S1
Un cruce S1 (Selfing Generation 1) es una técnica de mejoramiento genético donde una planta femenina de cannabis se autopoliniza mediante la reversión sexual de una de sus ramas para producir polen con su misma genética. Esto genera una descendencia con alta homocigosidad, útil para estudiar rasgos recesivos o preservar genotipos élite.
| Aspecto | Descripción |
|---|---|
| Parental | Una sola planta femenina (clon o híbrido F1). |
| Método | Reversión sexual (química o por estrés) para producir polen femenino. |
| Genética | ≈75% de homocigosidad (similar a un cruce entre hermanos completos). |
| Uniformidad | Mayor que en F2, pero menos que en un clon. |
| Aplicación | – Preservar genética sin clonación. – Revelar rasgos recesivos (ej: CBD alto). |
| Ventajas | Desventajas |
|---|---|
| – Preserva el 100% del ADN materno. | – Depresión endogámica (menor vigor). |
| – Ideal para fijar rasgos recesivos. | – Riesgo de expresar genes deletéreos. |
| – Más rápido que retrocruces. | – Menor diversidad genética que cruces F1. |
| Técnica | S1 | F1 | Retrocruce |
|---|---|---|---|
| Diversidad | Baja | Alta | Media |
| Homocigosidad | Alta (≈75%) | Baja (heterocigoto) | Variable (50-75%) |
| Uso | Preservación/estabilidad | Vigor híbrido | Fijar rasgos específicos |
Limitación clave: Requiere manejo cuidadoso para evitar pérdida de vigor.
¿Cómo Usar S1 Eficientemente?
Para rasgos mendelianos simples (ej: color): Espera proporciones 1:2:1 y selecciona homocigotos (AA o aa).
Para rasgos complejos (THC, resistencia): Evita S1 si hay alta depresión endogámica (usar retrocruces en su lugar).
Para evitar genes deletéreos: Prueba cruces de prueba (Aa × aa) antes de generar S1.
Si hay impronta genómica: Compara S1 con la planta madre para detectar pérdida de expresión.
Prueba de Chi-Cuadrado (χ²) en Genética
La prueba de chi-cuadrado es un método estadístico para determinar si las diferencias entre las frecuencias observadas y las esperadas en un experimento genético son significativas o se deben al azar.
Es clave para validar hipótesis como:
¿Siguen los datos una proporción mendeliana (ej.: 9:3:3:1)?
¿Hay epistasia o ligamiento génico?
Fórmula del Chi-Cuadrado
χ² = ∑( O – E ) ² /E
O: Valor observado.
E: Valor esperado (según la hipótesis)
∑: Sumatoria sobre todas las categorías.
Apliquemos lo aprendido en un ejercicio teórico-práctico, comenzando por analizar la concentración de cannabinoides y terpenos del cruce F1 entre una sativa pura México Oaxaca x una índica pura Hindú Kush.
Al analizar el híbrido F1 Oaxaca Kush, este manifiesta principalmente el fenotipo de México Oaxaca claramente en heterocis (vigor hibrido) pero no mantiene las mismas concentraciones de THC y CBD de México Oaxaca, sino una característica intermedia entre los dos parentales.
(cannabinoides y terpenos)
| Compuesto | México Oaxaca (O) | Hindú Kush (H) | F1 Observado (F1) | Valor Esperado (E) | (χ²) = (F1 – E)² / E |
|---|---|---|---|---|---|
| THC | 18.59 | 15.48 | 17.70 | 17.035 | (17.70−17.035)2/17.035=0.026(17.70−17.035)2/17.035=0.026 |
| CBD | 0.04 | 1.13 | 0.07 | 0.585 | (0.07−0.585)2/0.585=0.453(0.07−0.585)2/0.585=0.453 |
| CBN | 0.06 | 0.09 | 0.07 | 0.075 | (0.07−0.075)2/0.075=0.0003(0.07−0.075)2/0.075=0.0003 |
| b-cariofileno | 0.29 | 0.54 | 0.28 | 0.415 | (0.28−0.415)2/0.415=0.044(0.28−0.415)2/0.415=0.044 |
| alfa-pineno | 0.06 | 0.05 | 0.11 | 0.055 | (0.11−0.055)2/0.055=0.055(0.11−0.055)2/0.055=0.055 |
| beta-pineno | 0.29 | 0.00 | 0.14 | 0.145 | (0.14−0.145)2/0.145=0.0002(0.14−0.145)2/0.145=0.0002 |
| myrceno | 0.04 | 0.05 | 0.08 | 0.045 | (0.08−0.045)2/0.045=0.027(0.08−0.045)2/0.045=0.027 |
| limoneno | 0.09 | 0.06 | 0.07 | 0.075 | (0.07−0.075)2/0.075=0.0003(0.07−0.075)2/0.075=0.0003 |
| canfeno | 0.01 | 0.00 | 0.01 | 0.005 | (0.01−0.005)2/0.005=0.005(0.01−0.005)2/0.005=0.005 |
| geraniol | 1.25 | 2.09 | 1.29 | 1.67 | (1.29−1.67)2/1.67=0.087(1.29−1.67)2/1.67=0.087 |
| terpinoleno | 0.00 | 0.55 | 0.00 | 0.275 | (0.00−0.275)2/0.275=0.275(0.00−0.275)2/0.275=0.275 |
| humuleno | 0.00 | 1.29 | 0.00 | 0.645 | (0.00−0.645)2/0.645=0.645(0.00−0.645)2/0.645=0.645 |
| nerolidol-1 | 0.00 | 1.00 | 0.00 | 0.50 | (0.00−0.50)2/0.50=0.50(0.00−0.50)2/0.50=0.50 |
χtotal2=0.026+0.453+0.0003+0.044+0.055+0.0002+0.027+0.0003+0.005+0.087+0.275+0.645+0.50=2.12
THC: Ajuste casi perfecto al modelo (χ²=0.026)
Terpenos ausentes en F1 (humuleno, nerolidol): χ2 alto (0.645 y 0.50) indica que estos compuestos no siguen el modelo 50/50, posiblemente por silenciamiento génico.
CBD (χ2=0.453): La mayor discrepancia (0.07%) está más cerca del parental México Oaxaca (0.04%) que del valor esperado (0.585%) Estadísticamente, el CBD no difiere significativamente del modelo 50/50 (χ²=0.453 < 3.84).
El CBD es el único que muestra una desviación notable (7 veces menor que lo esperado), pero el tamaño de la muestra o la variabilidad natural podrían explicar el χ² no significativo.
Biológicamente, es el compuesto con la mayor discrepancia numérica, lo que invita a investigar mecanismos no aditivos (dominancia parcial, regulación compleja, etc.).
| Hipótesis | Explicación | Compatibilidad con χ²=0.453 |
|---|---|---|
| Dominancia parcial | El alelo de bajo CBD (México Oaxaca) «domina» parcialmente sobre el de alto CBD. | El F1 tiende hacia México Oaxaca, pero no es suficiente para ser significativo. |
| Regulación compleja | Factores adicionales (ej. enzimas, epigenética) afectan la expresión de CBD. | El χ² bajo sugiere que el modelo 50/50 no es rechazado, pero hay matices. |
| Técnica | Aplicación | Resultado Clave |
|---|---|---|
| Cruzamiento F2 | Segregación fenotípica | Proporciones 9:7 (epistasis) o 1:2:1 (dominancia) |
| Backcross | Confirmar alelos supresores | Distribución 50:50 o 25:75 |
| Genotipado (PCR/Secuenciación) | Identificar mutaciones | Alelos no funcionales en CBDA sintasa |
| RT-qPCR | Niveles de expresión génica | Silenciamiento de CBDA sintasa en F1 |
| QTLs | Mapear regiones genómicas | Genes asociados a producción de CBD |
Combinando estas técnicas podrás:
(Basado en el cruce México Oaxaca × Hindú Kush → F1 Oaxaca Kush)
| Mecanismo | Genotipos Parentales | Fenotipo F1 (0.07% CBD) | Proporción F2 | Retrocruce F1×México (aaEE) | Retrocruce F1×Hindú (AAee) | Evidencia en tus Datos |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Dominancia Completa | AA (alto) × aa (bajo) | Alto (≠0.07%) | 3 alto : 1 bajo | 100% alto | 100% alto | Descartado (F1 no es alto) |
| Dominancia Incompleta | AA (1.13%) × aa (0.04%) | Intermedio (0.585%) | 1:2:1 | 50% intermedio : 50% bajo | 50% alto : 50% intermedio | Poco probable (F1=0.07% ≠ 0.585%) |
| Epistasis Recesiva | AAee × aaEE | Bajo (supresión por ee) | 9 alto : 7 bajo | 50% alto : 50% bajo | 100% bajo | Más probable (F1 cercano a 0.04%) |
| Herencia Aditiva | AA × aa | Promedio (0.585%) | 1:2:1 | 50% intermedio : 50% bajo | 50% intermedio : 50% alto | Descartado (F1≠promedio) |
Ejemplo de Resultados Esperados:
| Cruza | Progenie (CBD) | Conclusión |
|---|---|---|
| F1 × México Oaxaca | 15 alto : 15 bajo | Epistasis (1:1 esperado) |
| F1 × Hindú Kush | 30 bajo | Supresor (ee) activo |
(Cruce: México Oaxaca [aaEE] × Hindú Kush [AAee])
| Generación | Proporción Genotípica | Proporción Fenotípica (CBD) | Selección Óptima | Uso en Fitomejoramiento |
|---|---|---|---|---|
| F1 | 100% AaEe | 100% bajo (0.07%) | – | Base para generar F2 |
| F2 | 9 A-E- : 3 A-ee : 3 aaE- : 1 aaee | 9 alto : 7 bajo | AAEE (alto CBD sin supresor) | Línea pura estable |
| BC1 (F1 × México Oaxaca) | 1 AaEE : 1 aaEe | 50% alto : 50% bajo | AaEE (alto CBD) | Introgresión de terpenos |
| BC2 (F1 × Hindú Kush) | 1 AAee : 1 Aae e | 100% bajo (supresión) | Evitar | Silenciar THC en otros híbridos |
| F3 (de AAEE) | 100% AAEE | 100% alto (1.13%) | Ideal para cultivo comercial | Variedad estable CBD |
| Genotipo | Proporción Teórica | N° Esperado de Plantas | Fenotipo CBD |
|---|---|---|---|
| AAEE | 1/16 | 12-13 | Alto (1.13%) |
| AaEE | 2/16 | 25 | Alto (1.13%) |
| aaEE | 1/16 | 12-13 | Bajo (0.04%) |
| AAee | 2/16 | 25 | Alto (1.13%)* |
| Aaee | 4/16 | 50 | Bajo (0.07%) |
| aaee | 1/16 | 12-13 | Bajo (0.04%) |
Nota: AAee también es alto CBD, pero porta el supresor (útil para otros cruces).
Objetivo:
Desarrollar variedades con CBD alto (>1%) y THC suprimido (<0.1%) mediante el control del alelo supresor ee identificado en el parental Hindú Kush.
Hallazgos Clave:
| Parámetro | Variedad CBD Pura (AAEE) | Supresor Portador (AAee) | Híbrido CBD/THC (AaEe) |
|---|---|---|---|
| Genotipo Objetivo | AAEE | AAee | AaEe |
| CBD Esperado | 1.1-1.3% (como Hindú Kush) | 1.1-1.3% | 0.07% (supresión por ee) |
| THC Controlado | <0.1% (selección natural) | <0.1% (en combinación con aaEE) | 0% (supresión total) |
| Método de Obtención | Selección en F2 + autopolinización | Cruzar Hindú Kush × variedades élite | AAee × aaEE |
| Ventaja Principal | Estabilidad generacional | Herramienta para silenciar THC | Cultivos legales (THC=0%) |
| Tiempo Estimado | 2-3 años | 1-2 años | 1 año |
Reducción de THC: Uso de ee para cumplir regulaciones (<0.3% THC).
Innovación: Combinar epistasis con otros rasgos (ej. alto mirceno).
Eficiencia: MAS acelera el proceso 3x vs. selección tradicional.
Datos apuntan a epistasis recesiva
Para desarrollar variedades altas en CBD utilizando la epistasis recesiva, «variedades élite» se refiere a plantas que cumplen con características superiores y específicas que las hacen ideales para programas de mejoramiento. Aquí te detallo qué las hace especiales y cómo usarlas estratégicamente:
| Atributo | Descripción | Ejemplo Aplicado a tu Proyecto |
|---|---|---|
| Alto Rendimiento | Producción abundante de flores/biomasa | Variedad que produce +500 g/m² en condiciones controladas |
| Perfil de Cannabinoides Estable | CBD >15% y THC <0.3% (cumplimiento legal) | Plantas con genotipo AAEE de tu F2 |
| Resistencia | Tolerancia a plagas (ej. ácaros) o estrés abiótico (sequía) | Parental resistente a oídio para cruzar con Hindú Kush |
| Calidad de Terpenos | Perfil aromático deseable (ej. alto mirceno para efectos sedantes) | Variedad con >2% mirceno en tricomas |
| Uniformidad Genética | Línea homocigótica estable (ej. AAEE o AAee) | Plantas F3-F4 derivadas de tu selección F2 |
| Parental 1 | Parental 2 | Progenie Objetivo | Ventaja |
|---|---|---|---|
| Hindú Kush (AAee) | Élite alta en mirceno (aaEE) | AaEe (supresión de THC) | Combina CBD alto + terpenos premium |
| Estrategia | Cruza Involucrada | Resultado Esperado | Tiempo Estimado |
|---|---|---|---|
| Introgresión de ee | Hindú Kush × Élite comercial | Nueva élite con THC suprimido | 2-3 años |
| Creación de Nueva Élite | AAEE (tu F2) × Élite en terpenos | Variedad CBD+terpenos optimizados | 3-4 años |
| Mejoramiento Piramidal | Combinar múltiples élites | Supervariedad (CBD+rendimiento+resistencia) | 4-5 años |
Eficiencia: Acelera el mejoramiento al partir de genética ya optimizada.
Calidad Garantizada: Las élites aportan rasgos validados (ej. densidad de tricomas, velocidad de floración).
Adaptabilidad: Puedes elegir élites adaptadas a tu clima local.
Ejemplo de variedades élite populares para cruzar con Hindú Kush:
El término segregar hace referencia a apartar, separar a alguien de algo o una cosa de otra. Genéticamente segregación es la separación de cromosomas homólogos (y genes) de los diferentes progenitores en la meiosis. La segregación se hace evidente en la F2 o en generaciones posteriores de una cruza.
Cuando los miembros de la generación F1 se entrecruzaron, Mendel recobro muchos descendientes con semillas amarillas, y algunos de semillas verdes. Luego del análisis estadístico de la generación F2, Mendel determinó que la relación entre plantas con semillas amarillas/verdes era 3:1. Las plantas con semillas verdes no aparecían en la primera generación F1, y se encontraban en la segunda F2 y sucesivas generaciones.
Mendel concluyó que el carácter estudiado estaba gobernado por factores discretos (separables) y que el rasgo del carácter que aparece en la F1 es el dominante. Los factores se heredaban a pares, teniendo cada generación un par de los mismos. Actualmente nos referimos a esos factores como alelos. El hecho de que los caracteres se hereden de a pares permiten explicar el fenómeno observado del «salto» de una generación.
Cruzamientos
El cruzamiento en las plantas se realiza mediante la reproducción sexual de dos individuos diferentes, dando como resultado una descendencia que hereda parte del material genético de cada progenitor. Los organismos parientes deben ser genéticamente compatibles y pueden ser de variedades diferentes o de especies muy cercanas. El cruzamiento originalmente se da bajo polinización cruzada natural entre plantas cuya constitución genética es diferente.
El cruzamiento en las plantas, como en los animales, se da como una forma de evitar la endogamia y aumentar al máximo la diversidad genética y las oportunidades asociadas para la supervivencia.
El cruzamiento entre variedades o entre especies relativamente distantes es un método muy utilizado en el mejoramiento de la productividad de las plantas. Para ello fue necesario conocer la forma como se heredaban las características de los progenitores e identificar los caracteres deseables.
El cruzamiento tiene entonces como objetivos: combinar alelos, introducir alelos, seleccionar alelos en la obtención de materiales o líneas mejoradas.
Mendel fue el primero que estudió la herencia, iniciando con la forma de la semilla de la arveja. Él cruzó una raza pura de plantas de semillas lisas con una raza pura de otra que siempre producía semillas rugosas (60 fertilizaciones en 15 plantas). Todas las semillas resultantes resultaron lisas. A este fenómeno se le llamó Cruzamiento de un solo carácter o monohibridación.
Al año siguiente, Mendel plantó esas semillas y permitió que las mismas se auto fecundasen. Recogió 7324 semillas en total: 5474 lisas y 1850 rugosas. Para sistematizar el registro de datos, las generaciones fueron nombradas y numeradas. La generación parental se denomina como P. Los descendientes de la generación P son la generación F1 (la primera filial). La autofecundación de la generación de F1 produce la generación F2 (la segunda filial).
P1. Lisa X Rugosa
F1 Todas lisas
F2. 5474 lisas y 1850 rugosas
Lo mismo sucedió con cada par de caracteres elegidos: cuando cepas puras de plantas con semillas amarillas se cruzaron con razas puras de plantas con semillas verdes, todos los descendientes fueron plantas con semillas amarillas. Los padres del entrecruzamiento son la generación P1, y los descendientes representan la generación F1.
Aptitud combinatoria
La aptitud combinatoria (AC) es la capacidad de un genotipo (línea consanguínea, individuo o clon) o de una población, de dar descendencia híbrida caracterizada por la alta expresión de un carácter. En otras palabras, la AC, es el método utilizado para escoger los mejores progenitores
La AC. mide la capacidad para producir heterosis en ciertos caracteres y se cuantifica, evaluando el comportamiento del genotipo o población en todos los cruzamientos posibles. Si el genotipo produce buenos híbridos en todos los cruzamientos en los que participa, se dice que tiene buena aptitud combinatoria general (ACG). Si sólo es con determinados genotipos, se dice que tiene buena aptitud combinatoria específica (ACE.). La aptitud combinatoria es hereditaria.
En un programa de mejoramiento cuya finalidad sea la obtención de híbridos, la ACE es más importante que la aptitud combinatoria general, debido a que se aprovechan los efectos no aditivos como la dominancia y la Epístasis Cruzamientos y Segregación
Manual para la producción de Semillas feminizadas con tiosulfato de plata. STS
Se sugiere trabajar la feminización con plantas obtenidas desde semilla regular y hacer la selección de una planta mayormente pistilifera (hembra) que no muestre rasgos de intersexualidad (hermafroditismo)
Se deben considerar dos cámaras de cultivo, una para el proceso vegetativo y una para la floración, en la cámara de crecimiento a: 18/6 se mantendrán las plantas madres.
El ideal es que sean dos variedades de distinta condición genética por ej: Sativa/Indica (Brasil x Sur de la India) es el cruce original de White Widow, también puede ser entre híbridos por citar algunos: Jack47 (Jack Herer x AK47); Jackwidow (Jack Herer x White widow)
Por la condición del cannabis de pertenecer a la familia Alogama-Dioica le favorece la polinización cruzada. Una ves realizado el trabajo de selección de los parentales y para no perder el avance el ideal es trabajar la reversión del sexo con esquejes.
Ya que las plantas no reaccionan de manera automática a una concentración de sts estándar, se debe hacer una reversión de prueba para cada esqueje y para esto es muy importante numerar los esquejes con la disolución aplicada
Se debe realizar todo el proceso en un cuarto oscuro ya que el nitrato de plata es fotosensible, se debe iluminar únicamente con una ampolleta bombilla o foco LED, que de luz de color rojo: NO se debe utilizar NINGUN INSTRUMENTO METALICO.
Se deben utilizar medidas de prevención al manipular el producto. El nitrato de plata produce quemaduras en la piel en forma de manchas oscuras, no duele pero las manchas permanecen durante varias semanas, aunque nunca es bueno que nuestra piel tenga contacto con productos químicos, ni siquiera con los productos de limpieza del hogar.
Las plantas tratadas y los restos de productos no aplicados, deben considerarse como productos contaminantes. No existe información sobre el consumo de las plantas tratadas; deben ser desechadas.
Solución 1 Nitrato de Plata 10 ml. Solución 2 tiosulfato de sodio 40 ml. Estas dos soluciones se deben guardar por separado en lugar oscuro y a baja temperatura hasta el momento de su uso. También se necesitara 200ml de agua destilada. Para completar 250ml de sts base.
Preparación: Agregar la solución 1 nitrato de plata (10 ml) a los 200 ml de agua destilada de manera muy lenta sin precipitar, después se agrega la solución 2 tiosulfato de sodio (40 ml) también muy lentamente sin precipitar mejor si cada mezcla se hace gota a gota, obtendremos en total 250ml de STS BASE.
Una vez mezcladas las soluciones 1 y 2, solo tiene estabilidad a corto plazo pero de todas maneras servirá para una segunda aplicación, se debe mantener refrigerado pero después de la segunda aplicación no es conveniente guardarlo.
Los 250ml de STS BASE se deben diluir para ser utilizado se sugiere hacerlo en 500ml de agua destilada (1:2) en la reversion de prueba puedes aplicar distintas concentraciones
Antes de aplicar el sts por el anverso y reverso de las hojas se debe tapar el sustrato con un plástico para que no llegue a las raíces, una ves aplicado el sts se pasa a la cámara de floración con el foco y ventiladores apagados hasta el día siguiente, hasta cuando se prenda el foco a un fotoperiodo de 12/12.
Hay quienes aplican nuevamente despues 7,10,15 ó 20 días una aplicación también es suficiente eso dependerá de cada variedad y se resolverá en la reversión de prueba. Recuerda que después de aplicar el sts la planta debe permanecer a oscuras y con los ventiladores apagados hasta que el producto se ha fijado y secado (una noche es suficiente).
entre 20 y 30 días después de la aplicación comenzaran a aparecer las primeras flores macho (poliniferas) en cuanto notes que están apareciendo introduces los clones receptores que serán fecundados con el polen revertido.
este punto es muy importante ya que si introduces los esquejes de los parentales al mismo tiempo a la cámara de floración puede que en los esquejes receptores su proceso de floración este muy avanzado y las semillas no alcancen a madurar completamente este proceso también dependerá de la rapidez de la floraciónde cada variedad que es un punto importante a considerar.
Nota: Se deben utilizar solo los elementos que van incluidos en el kit sts, ya que si se usa otra botella u otros utensilios que no estén lo suficientemente limpios, puede estropear la mezcla y por ende su efectividad.
Se consideran plantas autógamas a aquellas que utilizan la autofecundación como mecanismo reproductivo.
Se considera como alógamas a aquellas plantas que no se auto fecundan, sino que, por el contrario, poseen mecanismos de fecundación cruzada.
La alogamia es un sistema que garantiza la variabilidad genética y por tanto las nuevas combinaciones alélicas dentro de una especie. En la evolución de plantas fueron apareciendo mecanismos de reproducción que favorecían la alogamia y que excluían total o parcialmente la autogamia. Las ventajas de la alogamia radican en la producción de nuevas combinaciones genéticas en la población, que aseguran la variabilidad de la especie y, en consecuencia, la posibilidad de sobrevivir a los cambios de medio ambiente. Por eso las Angiospermas desarrollaron numerosas adaptaciones florales para favorecer la alogamia, como por ejemplo la separación espacial y temporal de los sexos y otras variaciones como la presentación secundaria de polen.
Según el tipo de flor que posean, las plantas alógamas se clasifican en tres grupos:
Plantas con flores hermafroditas: Son flores completas que poseen los dos sexos. Ejemplo de ellas son: Cebolla, el centeno y el maracuyá.
Plantas monoicas: Tienen flores unisexuales masculinas y femeninas en la misma planta, como el melón, el mijo, el pepino y el maíz.
Plantas dioicas: Plantas con flores masculinas y plantas con flores femeninas, como araucaria y kiwi.
Para una especie alógama o de fecundación cruzada, el proceso de autofecundación o cruzamientos con individuos estrechamente emparentados, lleva a grandes problemas con consecuencias drásticas para algunos alelos pues durante el proceso de autofecundación se manifiestan alelos letales que no se manifestaban en el estado heterocigótico.
En las poblaciones de plantas alógamas, es frecuente la presencia de factores desfavorables que se mantienen en heterocigosis, tales como genes de esterilidad floral en centeno, letales por deficiencias clorofílicas en maíces y otros. En la mayoría de los casos estos genes se mantienen porque la selección natural favorece a los heterocigotos.
Los genes considerados letales hacen que el individuo no llegue a desarrollarse, muriendo en estado de embrión. Sin embargo, a veces la letalidad no es completa y se considera más bien como subletalidad, caracterizada por una disminución de la sobre vivencia de los individuos homocigóticos para un determinado gen o por la manifestación a una determinada edad de los efectos del gen.
Las plantas alógamas han desarrollado mecanismos que les permiten mantener o incentivar la alogamia, tales como la dicogamia y la presencia de barreras mecánicas.
Plantas dioicas
Las especies dioicas son plantas bisexuales. Cada especie presenta individuos con flores masculinas e individuos con flores femeninas, lo que determina la alogamia obligada. Esto significa que las dos estructuras reproductoras se hallan en plantas diferentes (plantas estaminadas y plantas pistiladas).
Muchas plantas dioicas presentan flores relativamente pequeñas, blancas, amarillentas o verdosas, de morfología no especializada, que atraen una variedad de insectos pequeños.
La dioecia o diferenciación sexual es claramente un mecanismo de fecundación cruzada que impide la autofecundación, pero no impide el apareamiento entre hermanos o formas más estrechas de consanguinidad.
A menudo la dioecia está asociada con plantas de gran tamaño y polinización abiótica. Es rara en plantas con flores grandes, especializadas, con morfología compleja. Entre las plantas cultivadas las especies dioicas más importantes son: la palmera africana, cáñamo, lúpulo, espinaca, papayo, la marihuana, álamo y el espárrago.
El fenotipo es la manifestación visible del genotipo en un determinado ambiente, por lo tanto, está determinado fundamentalmente por el genotipo o por la identidad de los alelos, los cuales, individualmente, cargan una o más posiciones en los cromosomas. Algunos fenotipos están determinados por los múltiples genes y además influenciados por factores del medio. De esta manera, la identidad de uno o de unos pocos alelos conocidos, no siempre permite una predicción del fenotipo. En este sentido, la interacción entre el genotipo y el fenotipo ha sido descrita usando siguiente ecuación: Fenotipo = Genotipo + Ambiente
La constitución genotípica de cada planta depende de cierta manera de la forma en que ésta se reproduce, por lo tanto, el sistema reproductivo de cada planta estará relacionado con el método específico que debe utilizarse para poder mejorarla.
Las plantas que se reproducen sexualmente mediante polinización pueden hacerlo de varías formas, ya sea fertilizándose a sí mismas o fertilizándose unas a otras entre individuos de la misma especie. Así, será importante determinar qué tipo de fertilización se da en cada especie a fin de poder manipular prácticas como las de polinización artificial antes de comenzar programas de mejora genética.