Manual de Producción de Semillas de Cannabis Medicinal.


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


CaracterísticaCannabis sativaCannabis indicaCannabis ruderalis
Origen geográficoZonas ecuatoriales (Asia, América, África)Regiones montañosas (Hindu Kush, Afganistán)Europa del Este, Rusia, Asia Central
Tamaño de la plantaAlta (2-4 metros o más)Baja y arbustiva (0.5-2 metros)Muy pequeña (0.3-1 metro)
Estructura foliarHojas delgadas y largas (7-9 folíolos)Hojas anchas y cortas (5-7 folíolos)Hojas pequeñas y gruesas (3-5 folíolos)
Ciclo de vidaLargo (3-6 meses, fotoperiódica)Medio (2-4 meses, fotoperiódica)Corto (autofloreciente, 8-10 semanas)
Producción de THCAlto (15-25% o más)Moderado a alto (12-20%)Muy bajo (<3%)
Producción de CBDBajo a moderadoModerado a altoVariable (puede ser alto en híbridos)
Efectos psicoactivosEnergizante, cerebral, creativoSedante, relajante corporalLeve o casi nulo
ResistenciaSensible a climas fríosResistente a plagas y climas fríosMuy resistente (climas duros, autoflorece)
Uso principalRecreativo (euforia) y terapéuticoMedicinal (analgésico, relajante)Cruces para autoflorecientes o fibra

Tabla uso Cannabinoides


CannabinoidePsicoactivoReceptores SECEfectos PrincipalesUsos PotencialesAbundancia
THC (Δ9 Tetrahidrocannabinol) (euforia, «high»)CB1 (fuerte), CB2Euforia, relajación, aumento del apetito, alivio del dolorDolor crónico, náuseas, insomnio, glaucomaAlta (10-30%)
CBD (Cannabidiol)NoCB1/CB2 (modulador indirecto), 5-HT1A (serotonina)Ansiolítico, antiinflamatorio, neuroprotectorAnsiedad, epilepsia, inflamación, dolorMedia-Alta (0.1-25%)
CBG (Cannabigerol)NoCB1/CB2 (leve), α2-adrenérgico, 5-HT1AAntiinflamatorio, antibacteriano, neuroprotectorEnfermedades intestinales, glaucoma, infecciones resistentesMuy baja (<1%)
CBC (Cannabicromeno)NoCB2, TRPV1/TRPA1 (receptores de dolor)Antidepresivo, antiinflamatorio, promueve neurogénesisDolor neuropático, depresión, salud cerebralBaja (0.1-1%)
THCV TetrahidrocannabivarinaSí (en dosis altas)CB1 (antagonista en bajas dosis), CB2Supresor del apetito, energizante, regulador glucémicoDiabetes, obesidad, ParkinsonBaja (<1%)
CBDV (Cannabidivarina)NoTRPV1, CB1/CB2 (modulador)Anticonvulsivo, antiinflamatorioEpilepsia, trastornos neurológicosBaja (trazas)
Δ8-THCSí (menos que Δ9-THC)CB1/CB2 (similar a Δ9-THC, pero más suave)Relajación, alivio del dolor, menos ansiedadNáuseas, dolor, ansiedad (alternativa suave al THC)Muy baja (sintetizado o en trazas)
CBN (Cannabinol)Leve (solo en altas dosis)CB1/CB2 (débil), preferencia por CB2Sedante, antibacteriano, antiinflamatorioInsomnio, dolor, infecciones bacterianasBaja (producto de degradación del THC)

Conclusión: Cada cannabinoide tiene un perfil único, y su efecto depende de la interacción con otros compuestos de la planta (efecto «entourage»). Mientras el THC es el principal psicoactivo, cannabinoides como CBD, CBG o CBN ofrecen beneficios terapéuticos sin intoxicación.


Leyenda y notas importantes:

  • SEC: Sistema Endocannabinoide (CB1 = cerebro/sistema nervioso; CB2 = sistema inmunológico).
  • THCV puede actuar como antagonista del THC en dosis bajas (reduce el «high»), pero en dosis altas es psicoactivo.
  • Δ8-THC es un isómero del THC con efectos similares pero menos potentes.
  • CBN se forma cuando el THC se oxida (envejecimiento o exposición al calor/aire).
  • CBDV y THCV son más comunes en variedades de cannabis tailandesas y africanas (como las cepas Landrace).

Tabla de Terpenos del Cannabis: Usos, Aromas y Efectos


Tabla Comparativa: Terpenos y su Asociación con Genéticas de Cannabis

TerpenoAromaComunesGenética AsociadaUsos Potenciales
MircenoTerroso, a base de hierbas, almizcladoSedante, relajante muscular, analgésicoIndicaInsomnio, dolor, ansiedad, .
LimonenoCítrico (limón/naranja)Energizante, mejora el ánimo, ansiolíticoSativaEstrés, depresión, reflujo gástrico, antifúngico.
PinenoPino, resinaAlerta, memoria, antiinflamatorioSativa/HíbridoAsma, dolor articular, mejora la concentración.
CariofilenoPicante, madera, pimientaAntiinflamatorio, ansiolítico (actúa en CB2)Híbrido/IndicaDolor neuropático, ansiedad, protector gástrico.
LinaloolFloral, lavandaSedante, ansiolítico, antiepilépticoIndica (común)Insomnio, PTSD, migrañas, propiedades anticonvulsivas.
HumulenoLúpulo, terrosoSupresor del apetito, antiinflamatorioHíbrido/SativaObesidad, artritis, bacterianas.
TerpinolenoFresco, pino, especiasSedante/euforizante (dosis dependiente)HíbridoAnedad, insomnio, antioxidantes.
OcimenoTropical, mentoladoRelajante, antimicrobianoSativa/HíbridoBroncodilatador, 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.»


Tabla: Dominancia Completa en Cannabis

VariableDescripciónEjemplo en Cannabis
DefiniciónUn alelo domina completamente al otro, enmascarando su expresión en heterocigosis.Alelo V (verde) domina sobre m (morado).
Expresión FenotípicaSolo se observa el fenotipo del alelo dominante en heterocigotos.Plantas Vm son verdes (no muestran morado).
ParentalesCruce entre homocigotos dominante y recesivo.Oaxaca (VV) × Hindu Kush (mm).
Generación F1Todos los hijos muestran el fenotipo dominante.100% Vm (verdes, aunque portan el alelo morado).
Generación F2Proporción 3:1 (dominante:recesivo).75% verdes (VV + Vm), 25% morados (mm).
Implicación PrácticaEl alelo recesivo puede «esconderse» por generaciones.Si cruzas plantas verdes F1 (Vm), el 25% de F2 será morado.
Aplicación en BreedingEstabilizar fenotipos dominantes o rescatar recesivos.Para líneas 100% verdes: seleccionar VV. Para morados: buscar mm en F2.

Puntos clave:

  • Herencia Mendeliana Clásica: La dominancia completa sigue el modelo de Mendel (ej.: proporción 3:1 en F2).
  • Ventaja en cultivo: Facilita la estabilización de rasgos deseables (como potencia o color) en pocas generaciones.
  • Limitación: Los rasgos recesivos (ej.: CBD) pueden «esconderse» en heterocigotos, requiriendo pruebas genéticas o cruces de retrocesión para identificarlos.

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.


Tabla: Dominancia Incompleta en Cannabis

VariableDescripciónEjemplo en Cannabis
DefiniciónNingún alelo domina completamente, resultando en un fenotipo intermedio.Alelo V (verde) y m (morado) se mezclan en heterocigotos.
Expresión FenotípicaLos heterocigotos muestran un fenotipo mezcla de ambos parentales.Plantas Vm son azules (mezcla de verde + morado).
ParentalesCruce entre homocigotos con fenotipos puros.Oaxaca (VV verde) × Hindu Kush (mm morado).
Generación F1Todos los hijos muestran el fenotipo intermedio.100% Vm (azul intermedio).
Generación F2Proporción 1:2:1 (parental1:intermedio:parental2).25% verde (VV), 50% azul (Vm), 25% morado (mm).
Implicación PrácticaPermite crear fenotipos únicos no presentes en los parentales.El color azul (intermedio) es exclusivo de la F1/F2.
Aplicación en BreedingIdeal para desarrollar nuevos rasgos visuales o químicos intermedios.Cruces para obtener tonalidades únicas (ej. azules en flores).

Puntos Claves:

  1. El fenotipo intermedio es clave para identificar dominancia incompleta.
  2. En F2, el 50% de las plantas mostrarán el rasgo intermedio.
  3. Útil para mejoramiento estético o rasgos cuantitativos (ej. niveles de THC/CBD intermedios).

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.


Tabla Comparativa: Codominancia en Cannabis

VariableDescripciónEjemplo en Cannabis
DefiniciónAmbos alelos se expresan sin mezclarse, mostrando ambos fenotipos en paralelo.Alelo V (verde) y m (morado) senvillano.
Expresión FenotípicaLos heterocigotos exhiben ambos rasgos parentales de forma diferenciada.Hojas con manchas/rayas verdes Y moradas (no mezcladas).
ParentalesCruce entre homocigotos con fenotipos puros.Oaxaca (VV verde) – Hindu Kush (mm morado).
Generación F1100% de la descendencia ambos muestra fenotipos.Vm = (hojas bicolores).
Generación F21:2:1 (como en dominancia incompleta, pero con expresión dual).25% verde (VV), 50% de bicolor (Vm), 25% morado (mm).
Implicación PrácticaPermiso de la experiencia portadora de ambos rasgos sin ambigaedad.El fenotipo bicolor revela la presencia de ambos alelos.
Aplicación en CrianzaIdeal 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.


Tabla Comparativa: Tipos de Epistasis en Cannabis

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 EpistasisProporción Fenotípica (F2)Mecanismo GenéticoEjemplo en CannabisImplicaciones en Cruces
Epistasis Recesiva9:3:4Un 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 Dominante12:3:1Un 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)9:7Dos 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 Recesiva13:3A- inhibe el rasgo; bb lo activa.Resistencia a hongos: A- = susceptible; aabb = resistente.Mayoría de plantas son susceptibles (A-). Pocas (aabb) son resistentes.
Genes Duplicados15:1Cualquier 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.
Inhibitoria10:6Un 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).

Aplicaciones en Breeding

Desarrollar variedades con cannabinoides estables: Evitar que genes supresores reduzcan el THC o CBD.

Mejorar perfiles de terpenos: Combinar genes que potencien terpenos especificos.

Conclusión:

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


Características Clave de un Polihíbrido

AspectoDescripción
Parentales≥3 híbridos previos (ej: cruzar un híbrido F1 de A×B con otro F1 de C×D×E).
GenéticaAlta heterocigosidad y recombinación génica.
Expresión fenotípicaVariabilidad extrema (ej: plantas con THC 15-25% en la misma generación).
EstabilidadBaja; requiere selección masiva para fijar rasgos.
Vigor híbridoPuede ser alto inicialmente, pero disminuye en generaciones avanzadas.

Proceso de Creación Ejemplo Práctico

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 vs. Riesgos

VentajasRiesgos
– 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.


Plasticidad fenotípica


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.


Respuesta al estrés ambiental

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).

Tiempo de floración y maduración

En climas fríos – Las plantas puede acelerar la floración para reproducirse antes.


Implicaciones en la crianza del cannabis


Desafíos

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).


Protocolo: Seleccionar parentales contrastantes.

Ejemplo:

  • ♀ Planta A (alta producción de resina).
  • ♂ Planta B (baja producción de resina).

Realizar ambos cruces:

  • Cruce 1: ♀A × ♂B
  • Cruce 2: ♀B × ♂A

Evaluar la descendencia (F1):

  • Comparar:
    • Niveles de cannabinoides y terpenos.
    • Morfología (ej: densidad de tricomas).
    • Resistencia a estrés.
  1. Análisis estadístico:
    • Si ♀A × ♂B ≠ ♀B × ♂A → Posible herencia ligada al sexo o citoplasmática.
    • Si ♀A × ♂B = ♀B × ♂A → Los rasgos son autosómicos (no ligados al sexo).

Ejemplo Teórico

CruceProducción de Resina en F1Conclusión
♀Alta × ♂BajaAltaSi en el cruce recíproco es baja, sugiere
♀Baja × ♂AltaBajaherencia materna (citoplasma o genes ligados al X).

Aplicaciones

  1. Mejoramiento de rasgos específicos:
    • Identificar si el alto THC se hereda vía materna.
  2. Selección de parentales:
    • Si un rasgo deseable depende de la madre, usar esa línea como femenina en cruces comerciales.
  3. Estudiar resistencia:
    • Determinar si la resistencia a estres está ligada al sexo.

Ventajas y Limitaciones

VentajasLimitaciones
– Revela mecanismos hereditarios ocultos.– Requiere control estricto de polinización.
– Ayuda a optimizar esquemas de cruce.– Difícil distinguir ADN citoplasmático vs. ligado al X.

Comparación con Otras Técnicas

TécnicaCruce RecíprocoAutocruzamiento (S1)
ObjetivoEstudiar herencia ligada al sexo/citoplasma.Fijar rasgos recesivos.
DiseñoDos cruces invertidos.Autopolinización forzada.

Conclusión

Los cruces recíprocos son esenciales para:

  • Breeders científicos que necesitan entender cómo se heredan rasgos complejos.
  • Optimizar programas de hibridación (ej: decidir qué parental usar como madre).
  • Investigación avanzada en genómica del cannabis.

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).


Ejemplo Práctico

Genotipo Planta DesconocidaCruce 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)× aa50% Aa (THC alto), 50% aa (CBD alto)Parental era Aa

Aplicaciones en el Breeding

  1. Confirmar homocigosidad en parentales:
    • Verificar si una planta «THC alto» es AA (ideal para breeding) o Aa (portadora de CBD).
  2. Mapear genes recesivos:
    • Estudiar herencia de terpenos raros (ej: limoneno recesivo).
  3. Seleccionar plantas para retrocruces:
    • Identificar individuos homocigotos dominantes (AA) para fijar rasgos.

Ventajas vs. Otras Técnicas

TécnicaTestcrossAutocruzamiento
ObjetivoRevelar genotipo ocultoFijar rasgos (endogamia)
Velocidad1 generaciónMúltiples generaciones
PrecisiónAlta (usa parental conocido)Menor (depende de S1/S2)

Limitaciones

  • Requiere un parental recesivo homocigoto (ej: línea pura de CBD).
  • No distingue entre heterocigotos y homocigotos si el rasgo es codominante.

Conclusión

El testcross es una herramienta esencial para breeders científicos que necesitan:

  • Validar la pureza genética de sus líneas.
  • Evitar sorpresas en cruces (ej: plantas que «secretamente» portan CBD).
  • Diseñar estrategias de cruce más precisas.

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:

  1. Seleccionar parentales superiores para programas de hibridación.
  2. Predecir el desempeño de híbridos antes de realizar cruces masivos.
  3. Optimizar recursos al enfocarse en las combinaciones genéticas más prometedoras.

Tipos de Aptitud Combinatoria

TipoDefiniciónAplicación 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).

Metodología Básica

  1. Selección de parentales:
    • Elegir líneas diversas (ej: 5 variedades puras con rasgos contrastantes).
  2. Diseño de cruces:
    • Usar esquemas como cruzamiento dialélico (todos vs. todos) o parcial.
  3. Evaluación de híbridos F1:
    • Medir parámetros clave:
      • Cannabinoides (THC, CBD).
      • Terpenos (perfil aromático).
      • Agronómicos (rendimiento, resistencia a plagas).
  4. Análisis estadístico:
    • Modelos mixtos para separar efectos genéticos (AGC, AEC) y ambientales.

Ejemplo Práctico

Parentales: A (alto THC), B (alto rendimiento), C (resistente a hongos).

Cruces evaluados: A×B, A×C, B×C.


Resultados:

CruceTHC (%)Rendimiento (g/planta)Resistencia a hongosConclusión
A×B22.1450MediaAlta AEC para THC + rendimiento.
A×C20.5300AltaBuena AGC de A, pero baja AEC.
B×C15.8420AltaB y C combinan bien en rendimiento/resistencia.

Conclusión:

  • A es buen combinador general para THC.
  • A×B es la mejor combinación específica para maximizar THC y rendimiento.

Ventajas

  • Eficiencia: Evita cruces aleatorios sin potencial.
  • Precisión: Identifica interacciones genéticas no evidentes en parentales.
  • Versatilidad: Aplicable a cannabinoides, terpenos, morfología, etc.

Limitaciones

  • Requiere recursos: Necesita múltiples cruces y réplicas.
  • Depende del ambiente: Resultados pueden variar en distintas condiciones de cultivo.

Aplicaciones en Breeding

  1. Desarrollo de híbridos comerciales:
    • Seleccionar parentales que combinen alto THC + terpenos deseables.
  2. Mejora de resistencia:
    • Cruzar líneas con alta AEC para tolerancia a sequía o plagas.
  3. Estabilización de rasgos:
    • Usar parentales con alta AGC como base para retrocruces.

Conclusión

Los estudios de aptitud combinatoria son clave para el breeding moderno de cannabis, permitiendo:

  • Selección científica de parentales (no solo por fenotipo).
  • Optimización de cruces para características complejas (ej: sabor + potencia).
  • Reducción de tiempo/costos al enfocarse en combinaciones genéticas probadas.

¡Híbridos! ¿Qué son y cómo crearlos?

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.


Características Clave de un Híbrido F1

AspectoDescripción
ParentalesDos líneas puras (homocigotas) con rasgos complementarios (ej: THC alto + resistencia).
Genética100% heterocigoto (AaBb) para los genes de interés.
UniformidadPlantas genéticamente idénticas entre sí en la generación F1.
Vigor híbridoMayor crecimiento, producción o resistencia que los parentales (ventaja evolutiva).
EstabilidadSolo en F1; generaciones posteriores (F2, F3) muestran segregación genética.

Proceso de Creación

  1. Selección de parentales:
    • Variedad A (ej: OG Kush estable) × Variedad B (ej: Haze estable).
    • Ambas deben ser líneas puras (homocigotas) para los rasgos deseados.
  2. Polinización controlada:
    • Cruzar parental A ♀ × parental B ♂ (o viceversa).
  3. Generación F1:
    • Todas las plantas expresarán un fenotipo uniforme y vigoroso.

Ventajas vs. Otras Generaciones

Híbrido F1Generaciones Posteriores (F2, F3…)
– Máximo vigor híbrido.– Vigor reducido (pérdida de heterosis).
– Fenotipos uniformes.– Alta variabilidad fenotípica (segregación).
– Predecibilidad química.– Requiere selección para estabilizar rasgos.

Ejemplo Práctico

  • Parental A: Afghan Kush (homocigoto para THC alto: AABB).
  • Parental B: Durban Poison (homocigoto para terpenos cítricos: aabb).
  • Híbrido F1: A a B b → THC alto + terpenos cítricos (uniforme en todas las plantas).

Aplicaciones en el Cultivo

  1. Producción comercial:
    • Uniformidad en cosechas grandes.
  2. Mejora genética:
    • Base para crear híbridos dobles o retrocruces.
  3. Consistencia química:
    • Perfiles de cannabinoides/terpenos predecibles.

Limitaciones

  • Dependencia de parentales puros: Si los parentales no son estables, el F1 perderá uniformidad.
  • Imposibilidad de replicar: Las semillas F2 de un híbrido F1 no mantendrán sus características.

Conclusión

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


Estructura del Cruce Doble

  1. Paso 1: Cruzar Parental A × Parental B → F1 (AB)
  2. Paso 2: Cruzar Parental C × Parental D → F1 (CD)
  3. Paso 3: Cruzar F1 (AB) × F1 (CD) → Híbrido Doble (ABCD)

Características Clave

AspectoDescripción
Diversidad genéticaCombina 4 pools genéticos distintos
Expresión fenotípicaAlta variabilidad en la descendencia
Vigor híbridoGeneralmente más pronunciado que en cruces simples
EstabilidadMenor que en retrocruces, mayor que en híbridos triples

Ventajas Principales

  • Mayor potencial para expresar características únicas
  • Posibilidad de combinar múltiples rasgos deseables
  • Excelente base para posterior selección y estabilización

Aplicaciones Típicas

  1. Desarrollo de nuevas variedades comerciales
  2. Creación de plantas con perfiles cannabinoides y terpenos innovadores
  3. Mejora de características agronómicas (rendimiento, resistencia)

Ejemplo Práctico

  1. Parental A: Alta producción
  2. Parental B: Alto THC
  3. Parental C: Perfil terpenico único
  4. Parental D: Resistencia a plagas

El híbrido doble resultante podría mostrar:

  • Alta producción (de A)
  • Potencia elevada (de B)
  • Aroma distintivo (de C)
  • Robustez (de D)

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).


Estructura del Cruce Triple

  1. Paso 1: Cruzar dos parentales (A × B) → Obtener F1.
    • Ejemplo: OG Kush (A) × Blue Dream (B) = F1 híbrido balanceado.
  2. Paso 2: Cruzar el F1 con un tercer parental (C).
    • Ejemplo: F1 × Durban Poison (C) = Híbrido triple.

Características Clave

AspectoDescripción
GenéticaCombina 3 pools genéticos distintos (A, B, C).
EstabilidadMenor que un retrocruce (mayor variabilidad fenotípica).
AplicaciónIdeal para desarrollar nuevas variedades con perfiles únicos.

Ejemplo Práctico sin Datos Específicos

  • Parental A: Girl Scout Cookies (alto THC, perfil terroso-dulce).
  • Parental B: Haze (THC medio, efecto energizante).
  • Parental C: Northern Lights (alta producción de resina, relajante).
  • Híbrido Triple (F1 × C):
    • THC: Alto (herencia de GSC y Northern Lights).
    • Terpenos: Mezcla de notas terrosas (GSC), cítricas (Haze) y pine (Northern Lights).
    • Efecto: Balanceado (energía + relajación).

Ventajas vs. Retrocruce

  • Ventajas:
    • Mayor diversidad de cannabinoides y terpenos.
    • Posibilidad de descubrir fenotipos nuevos.
  • Desventajas:
    • Requiere más generaciones para estabilizar rasgos.
    • Menor previsibilidad en las proporciones químicas.

Conclusión: Un híbrido triple es una herramienta poderosa para breeders que buscan innovación y complejidad química, aunque requiere más tiempo y selección que un retrocruce.


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.


Pasos Básicos de un Retrocruce

  1. Crear un híbrido F1:
    • Cruzar Parental A × Parental B → F1 (AaBb).
  2. Retrocruzar el F1:
    • Cruzar F1 (AaBb) × Parental A (AABB) → Generación BC₁ (retrocruce primera generación).
  3. Repetir (opcional):
    • Realizar múltiples retrocruces (BC₂, BC₃…) para aumentar la similitud genética con el parental recurrente.

Características Clave

AspectoDescripción
ObjetivoFijar rasgos deseables del parental recurrente (ej: alto THC, baja estatura).
GenéticaLa descendencia se acerca genéticamente al parental recurrente (≈75% en BC₁).
EstabilidadMayor uniformidad fenotípica que en híbridos F1 o cruces abiertos.
AplicaciónIdeal para estabilizar variedades comerciales o introducir un rasgo específico (ej: resistencia a hongos).

Ejemplo Práctico (Sin Datos Específicos)

  • Parental A (Recurrente): OG Kush (alto THC, perfil terroso).
  • Parental B: Northern Lights (alta producción, relajante).
  • F1: OG Kush × Northern Lights (balanceado).
  • Retrocruce (F1 × OG Kush):
    • THC: Alto (como OG Kush).
    • Terpenos: Dominancia del perfil terroso.
    • Producción: Mejorada (herencia parcial de Northern Lights).

Ventajas vs. Híbridos Triples

RetrocruceHíbrido Triple
– Mayor estabilidad genética.– Mayor diversidad química.
– Rapidez para fijar rasgos.– Potencial para nuevos fenotipos.
– Ideal para consolidar variedades.– Requiere más selección y generaciones.

¿Cuándo Usar un Retrocruce?

  1. Para estabilizar un rasgo dominante (ej: contenido de THC).
  2. Introducir resistencia a estrés (sequía, plagas) en una variedad elite.
  3. Corregir deficiencias en un híbrido (ej: mejorar estructura de cogollos).

Conclusión

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.


Cruce entre Hermanos (Full-Sibling Breeding)

Objetivo: Maximizar la similitud genética.
Proceso:

  1. Cruzar dos plantas hermanas (F1 del mismo cruce parental).
  2. Seleccionar descendientes con los rasgos recesivos deseados.
  3. Repetir por 3-5 generaciones hasta fijar caracteres.

Ejemplo:

  • Parentales: OG Kush (AABB) × Durban Poison (aabb).
  • F1: Todas AaBb.
  • Cruce F1 × F1: En F2 aparecerán plantas aaBB (alto CBD, si «b» es recesivo).

Estudio de Caracteres Recesivos

Ejemplo: Aislar Alto CBD

  1. Parental con CBD recesivo: Supongamos que el alelo «b» produce CBD (y es recesivo frente a «B» de THC).
  2. Cruzar dos portadores (Bb × Bb):
    • En F2, el 25% será bb (alto CBD).
  3. Autocruzar plantas bb:
    • Todas las generaciones siguientes expresarán CBD alto.

Ventaja: Permite «destapar» genes recesivos ocultos en líneas comerciales (ej: plantas que secretamente portaban CBD).

Riesgos y Soluciones

ProblemaSolución
Depresión endogámica (pérdida de vigor)Introducir diversidad cada 3-4 generaciones.
Expresión de genes deletéreosSelección rigurosa de plantas sanas.

Aplicaciones Prácticas

  1. Crear líneas estables:
    • Ejemplo: Desarrollar una variedad con THC 20% + CBD 1% fijo.
  2. Preservar genética rara:
    • Si solo tienes una planta excepcional, usar reversión sexual para conservar sus genes.
  3. Estudiar herencia:
    • Mapear cómo se transmiten terpenos o resistencias a plagas.

Tabla Comparativa: Autofecundación vs. Cruce entre Hermanos

TécnicaHomocigosidad en 1 gen.VigorDificultad
Reversión sexual (S1)≈75%BajoMedia (STS)
Cruce hermanos (F2)≈50%MedioBaja

Conclusión

En cannabis, la «autofecundación» se simula mediante reversión sexual o cruces entre individuos clonados/hermanos. Esto permite:

  • Estudiar genes recesivos (CBD, colores, terpenos).
  • Desarrollar líneas estables sin parentales puros.
  • Preservar genotipos únicos.

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.


Características Clave

AspectoDescripción
ParentalUna sola planta femenina (clon o híbrido F1).
MétodoReversión sexual (química o por estrés) para producir polen femenino.
Genética≈75% de homocigosidad (similar a un cruce entre hermanos completos).
UniformidadMayor que en F2, pero menos que en un clon.
Aplicación– Preservar genética sin clonación.
– Revelar rasgos recesivos (ej: CBD alto).

Proceso de Creación de un S1

  1. Selección de la planta madre:
    • Elegir una planta femenina con rasgos excepcionales (ej: THC alto, terpenos únicos).
  2. Reversión sexual:
    • Aplicar STS (Tiosulfato de Plata) o colodión de plata a una rama para inducir flores masculinas.
  3. Polinización:
    • Usar el polen de la rama revertida para fecundar las flores femeninas de la misma planta (o un clon genéticamente idéntico).
  4. Semillas S1:
    • Las semillas producidas son la primera generación por autofecundación.

Ventajas vs. Desventajas

VentajasDesventajas
– 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.

Ejemplo Práctico

  • Planta madre: Gelato (THC 25%, perfil dulce-terroso).
  • Proceso:
    1. Revertir una rama con STS.
    2. Polinizar las flores femeninas con su propio polen.
  • Resultado (S1):
    • 70% de las plantas mantendrán el perfil de Gelato.
    • 30% mostrarán variaciones (ej: THC más bajo, terpenos alterados).

Aplicaciones Comunes

  1. Preservación de clones élite:
    • Crear semillas genéticamente similares a un clon famoso (ej: OG Kush S1).
  2. Expresión de recesivos:
    • Descubrir CBD alto u otros rasgos ocultos en plantas dominantes.
  3. Breeding rápido:
    • Evitar mantener bancos de clones madre.

Comparación con Otras Técnicas

TécnicaS1F1Retrocruce
DiversidadBajaAltaMedia
HomocigosidadAlta (≈75%)Baja (heterocigoto)Variable (50-75%)
UsoPreservación/estabilidadVigor híbridoFijar rasgos específicos

Conclusión: Los cruces S1 son una herramienta poderosa para:

  • Breeders que quieren conservar genética sin clonación.
  • Descubrir potencial oculto en plantas dominantes.
  • Producir semillas estables en menos generaciones.

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 = ∑( OE ) 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.


Tabla Comparativa: Parentales Mexico Oaxaca x Hindu Kush vs. Híbrido F1 Oaxaca Kush

(cannabinoides y terpenos)

CompuestoMéxico Oaxaca (O)Hindú Kush (H)F1 Observado (F1)Valor Esperado (E)(χ²) = (F1 – E)² / E
THC18.5915.4817.7017.035(17.70−17.035)2/17.035=0.026(17.70−17.035)2/17.035=0.026
CBD0.041.130.070.585(0.07−0.585)2/0.585=0.453(0.07−0.585)2/0.585=0.453
CBN0.060.090.070.075(0.07−0.075)2/0.075=0.0003(0.07−0.075)2/0.075=0.0003
b-cariofileno0.290.540.280.415(0.28−0.415)2/0.415=0.044(0.28−0.415)2/0.415=0.044
alfa-pineno0.060.050.110.055(0.11−0.055)2/0.055=0.055(0.11−0.055)2/0.055=0.055
beta-pineno0.290.000.140.145(0.14−0.145)2/0.145=0.0002(0.14−0.145)2/0.145=0.0002
myrceno0.040.050.080.045(0.08−0.045)2/0.045=0.027(0.08−0.045)2/0.045=0.027
limoneno0.090.060.070.075(0.07−0.075)2/0.075=0.0003(0.07−0.075)2/0.075=0.0003
canfeno0.010.000.010.005(0.01−0.005)2/0.005=0.005(0.01−0.005)2/0.005=0.005
geraniol1.252.091.291.67(1.29−1.67)2/1.67=0.087(1.29−1.67)2/1.67=0.087
terpinoleno0.000.550.000.275(0.00−0.275)2/0.275=0.275(0.00−0.275)2/0.275=0.275
humuleno0.001.290.000.645(0.00−0.645)2/0.645=0.645(0.00−0.645)2/0.645=0.645
nerolidol-10.001.000.000.50(0.00−0.50)2/0.50=0.50(0.00−0.50)2/0.50=0.50

Cálculo del Chi-Cuadrado Total

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


Resumen Estadístico

  • χ² total calculado: 2.12
  • Grados de libertad (gl): N° de compuestos – 1 = 13 – 1 = 12
  • Valor crítico (χ² tabla, gl=12, α=0.05): 21.03
  • Conclusión:
    • 2.12 < 21.03No hay diferencias significativas entre el F1 y el modelo 50/50.

Análisis Biológico Destacado:

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.).

HipótesisExplicaciónCompatibilidad con χ²=0.453
Dominancia parcialEl 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 complejaFactores adicionales (ej. enzimas, epigenética) afectan la expresión de CBD.El χ² bajo sugiere que el modelo 50/50 no es rechazado, pero hay matices.

Recomendaciones para Análisis Futuros: Para confirmar, necesitarías:

  1. Segregación fenotípica
  2. Generar una población F2 para verificar la presencia (ej., 3:1 o 9:7)
  3. Análisis genético (ej., secuenciar CBDA sintasa en parentales y F1)

Tabla Resumen: Técnicas y Resultados Esperados

TécnicaAplicaciónResultado Clave
Cruzamiento F2Segregación fenotípicaProporciones 9:7 (epistasis) o 1:2:1 (dominancia)
BackcrossConfirmar alelos supresoresDistribución 50:50 o 25:75
Genotipado (PCR/Secuenciación)Identificar mutacionesAlelos no funcionales en CBDA sintasa
RT-qPCRNiveles de expresión génicaSilenciamiento de CBDA sintasa en F1
QTLsMapear regiones genómicasGenes asociados a producción de CBD

Conclusión Final

Combinando estas técnicas podrás:

  1. Confirmar si el CBD sigue un modelo mendeliano (dominancia/epistasis).
  2. Identificar genes responsables de la variación.
  3. Optimizar cruzas futuras para obtener fenotipos deseados.

Análisis Completo con Retrocruce (Backcross) para Confirmar Alelos Supresores

Tabla Comparativa: Dominancia Incompleta vs. Epistasis con Retrocruce

(Basado en el cruce México Oaxaca × Hindú Kush → F1 Oaxaca Kush)

MecanismoGenotipos ParentalesFenotipo F1 (0.07% CBD)Proporción F2Retrocruce F1×México (aaEE)Retrocruce F1×Hindú (AAee)Evidencia en tus Datos
Dominancia CompletaAA (alto) × aa (bajo)Alto (≠0.07%)3 alto : 1 bajo100% alto100% altoDescartado (F1 no es alto)
Dominancia IncompletaAA (1.13%) × aa (0.04%)Intermedio (0.585%)1:2:150% intermedio : 50% bajo50% alto : 50% intermedioPoco probable (F1=0.07% ≠ 0.585%)
Epistasis RecesivaAAee × aaEEBajo (supresión por ee)9 alto : 7 bajo50% alto : 50% bajo100% bajoMás probable (F1 cercano a 0.04%)
Herencia AditivaAA × aaPromedio (0.585%)1:2:150% intermedio : 50% bajo50% intermedio : 50% altoDescartado (F1≠promedio)

Explicación Resumida del Retrocruce:

  1. Objetivo: Confirmar si el bajo CBD en el F1 se debe a un alelo supresor recesivo (ee).
  2. Protocolo:
    • Cruza 1 (Retrocruce x Mexico Oaxaca): F1 Oaxaca Kush (AaEe) × México Oaxaca (aaEE)
      • Esperado en Epistasis: 50% alto CBD (AaEE), 50% bajo CBD (aaEe).
    • Cruza 2 (Retrocruce x Hindu Kush): F1 Oaxaca Kush (AaEe) × Hindú Kush (AAee)
      • Esperado en Epistasis: 100% bajo CBD (A-ee).
  3. Interpretación:
    • Si los resultados coinciden con lo esperado → Confirma epistasis.
    • Si aparecen fenotipos intermedios → Sugiere dominancia incompleta.

Pasos Prácticos:

  1. Realiza ambos retrocruces (F1 con cada parental).
  2. Analiza CBD en 30-50 plantas por cruce.
  3. Compara proporciones:
    • Si en F1 × México Oaxaca ves 1:1 alto/bajo y en F1 × Hindú Kush 100% bajo → Epistasis confirmada.

Ejemplo de Resultados Esperados:

CruzaProgenie (CBD)Conclusión
F1 × México Oaxaca15 alto : 15 bajoEpistasis (1:1 esperado)
F1 × Hindú Kush30 bajoSupresor (ee) activo

Conclusión Final:

  • El retrocruces es la prueba definitiva para discriminar entre estos mecanismos.
  • El bajo CBD en el F1 (0.07%) sugiere fuertemente epistasis, pero los retrocruces lo confirmarán.

Proporciones Alélicas y Genotípicas para Desarrollar Variedades Altas en CBD

(Cruce: México Oaxaca [aaEE] × Hindú Kush [AAee])

GeneraciónProporción GenotípicaProporción Fenotípica (CBD)Selección ÓptimaUso en Fitomejoramiento
F1100% AaEe100% bajo (0.07%)Base para generar F2
F29 A-E- : 3 A-ee : 3 aaE- : 1 aaee9 alto : 7 bajoAAEE (alto CBD sin supresor)Línea pura estable
BC1 (F1 × México Oaxaca)1 AaEE : 1 aaEe50% alto : 50% bajoAaEE (alto CBD)Introgresión de terpenos
BC2 (F1 × Hindú Kush)1 AAee : 1 Aae e100% bajo (supresión)EvitarSilenciar THC en otros híbridos
F3 (de AAEE)100% AAEE100% alto (1.13%)Ideal para cultivo comercialVariedad estable CBD

Claves para Seleccionar la Mejor Progenie

  1. En F2:
    • Buscar plantas AAEE (1/16 de la población). Usar marcadores moleculares para identificar.
    • Ejemplo: En 200 plantas F2, esperar ~12 plantas AAEE.
  2. En Retrocruces:
    • F1 × México Oaxaca: Seleccionar AaEE (alto CBD) para mantener diversidad genética.
  3. Autopolinización:
    • Plantas AAEE → Generar línea 100% estable (F3-F4).

Ejemplo de Proporciones en 200 Plantas F2

GenotipoProporción TeóricaN° Esperado de PlantasFenotipo CBD
AAEE1/1612-13Alto (1.13%)
AaEE2/1625Alto (1.13%)
aaEE1/1612-13Bajo (0.04%)
AAee2/1625Alto (1.13%)*
Aaee4/1650Bajo (0.07%)
aaee1/1612-13Bajo (0.04%)

Nota: AAee también es alto CBD, pero porta el supresor (útil para otros cruces).


Recomendaciones para Maximizar el Éxito

  • Marcadores Moleculares: Usar SNP en CBDA-sintasa (A/a) y SSR en gen E (E/e).
  • Selección Temprana: Analizar plántulas F2 con PCR para ahorrar tiempo y recursos.
  • Validación Química: Confirmar fenotipos con HPLC en etapa de floración.

Aprovechamiento de Epistasis Recesiva en Fitomejoramiento de Cannabis

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:

  1. Mecanismo Genético:
    • El Hindú Kush (AAee) porta el alelo supresor ee que enmascara la expresión de CBD en heterocigosis (AaEe → F1 = 0.07% CBD).
  2. Aplicaciones Prácticas:
    • Creación de variedades estables AAEE (CBD alto sin supresión).
    • Desarrollo de híbridos con THC suprimido (AAee × aaEE → AaEe).

Tabla Comparativa: Estrategias de Mejoramiento

ParámetroVariedad CBD Pura (AAEE)Supresor Portador (AAee)Híbrido CBD/THC (AaEe)
Genotipo ObjetivoAAEEAAeeAaEe
CBD Esperado1.1-1.3% (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 ObtenciónSelección en F2 + autopolinizaciónCruzar Hindú Kush × variedades éliteAAee × aaEE
Ventaja PrincipalEstabilidad generacionalHerramienta para silenciar THCCultivos legales (THC=0%)
Tiempo Estimado2-3 años1-2 años1 año

Protocolo Simplificado

  1. Generar F2: Autopolinizar F1 (AaEe) → 200 plantas.
  2. Seleccionar AAEE: Usar marcadores moleculares (SNP_CBD-123 + SSR_E-456).
  3. Validar:
    • HPLC para CBD/THC.
    • Ensayos de campo para rendimiento y perfil de terpenos.

Beneficios Clave

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.


Conclusión Final

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:


Características de una Variedad Élite:

AtributoDescripciónEjemplo Aplicado a tu Proyecto
Alto RendimientoProducción abundante de flores/biomasaVariedad que produce +500 g/m² en condiciones controladas
Perfil de Cannabinoides EstableCBD >15% y THC <0.3% (cumplimiento legal)Plantas con genotipo AAEE de tu F2
ResistenciaTolerancia a plagas (ej. ácaros) o estrés abiótico (sequía)Parental resistente a oídio para cruzar con Hindú Kush
Calidad de TerpenosPerfil aromático deseable (ej. alto mirceno para efectos sedantes)Variedad con >2% mirceno en tricomas
Uniformidad GenéticaLínea homocigótica estable (ej. AAEE o AAee)Plantas F3-F4 derivadas de tu selección F2

Cómo Usar Variedades Élite

1. Introgresión del Alelo Supresor (ee) a Variedades Élite Existentes

  • Objetivo: Transferir el mecanismo de supresión de THC a una variedad ya optimizada.
  • Protocolo:
    1. Cruzar Hindú Kush (AAee) × Variedad Élite (aaEE).
    2. En F1 (AaEe), seleccionar plantas con alto CBD y otros rasgos élite.
    3. Autopolinizar y genotipar F2 para obtener AAee con todos los rasgos deseables.

2. Desarrollo de una Nueva Variedad Élite

  • Pasos:
    • Combinar AAEE (alto CBD de tu F2) × Variedad Élite con alto mirceno.
    • Seleccionar en F2 plantas con:
      • Genotipo AAEE (CBD alto estable).
      • Perfil de terpenos de la élite (ej. mirceno >1.5%).

3. Ejemplo Práctico

Parental 1Parental 2Progenie ObjetivoVentaja
Hindú Kush (AAee)Élite alta en mirceno (aaEE)AaEe (supresión de THC)Combina CBD alto + terpenos premium

Tabla: Comparación de Estrategias con Variedades Élite

EstrategiaCruza InvolucradaResultado EsperadoTiempo Estimado
Introgresión de eeHindú Kush × Élite comercialNueva élite con THC suprimido2-3 años
Creación de Nueva ÉliteAAEE (tu F2) × Élite en terpenosVariedad CBD+terpenos optimizados3-4 años
Mejoramiento PiramidalCombinar múltiples élitesSupervariedad (CBD+rendimiento+resistencia)4-5 años

Beneficios Clave

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:

  • ACDC (alto CBD, bajo THC).
  • Cannatonic (perfil balanceado CBD/THC).
  • Elektra (alto mirceno y CBD).

Recomendaciones Finales

  1. Verifica la estabilidad genética de la élite antes de cruzar (usar controles SSR).
  2. Prioriza élites con testeo químico (HPLC previo para CBD/THC/terpenos).
  3. Documenta genealogías para rastrear el origen del alelo ee.


Comments

2 respuestas a «Manual de Producción de Semillas de Cannabis Medicinal.»

  1. Avatar de seedschile

    Hola a tod@s! recuerden que pueden dejar sus consultas y observaciones aqui en el blog del manual, asi vamos compartiendo información y aprendiendo en comunidad! Se pueden explayar con toda confianza! L@s espero, un abrazo!

    1. Avatar de liz fuentes
      liz fuentes

      ok, gracias!

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