Genetika konopí: Nové druhy a metody šlechtění

Jak probíhá šlechtění nových druhů?

Postup je prakticky stejný jako při šlechtění jakéhokoliv jiného druhu rostlin. Samičí rostlina musí být opylována samčím pylem, což je přirozený jev. U nových odrůd si pěstitel sám vybírá samce, samici a prostředí, ve kterém dojde ke křížení, aby dosáhl požadovaného souhrnu vlastností. Semena získaná tímto procesem budou první generací, od které budou očekávány první výsledky. Tuto fázi bychom mohli označit jako „testování“.

Rostliny z první generace nových semen, které mají požadované vlastnosti, budou znovu zkříženy. Tak dosáhneme posilování odrůdy. Bavíme se zde o tzv. stabilitě. Aby byl pěstovaný druh uplatnitelný, musí vykazovat vysokou míru stability. Zajímavostí je, že křížení můžeme dosáhnout několika způsoby. Jedním z nich je reprodukce zahrnující kombinaci různých rodičů. Dalšími metodami je například klonování, řezání nebo dokonce dělení kořenů. Čím stabilnější je odrůda, tím lépe je předvídatelná. Abychom toho docílili, je nutné minimalizovat nežádoucí geny kódující vlastnosti, které nechceme, aby se projevily u budoucích generací. Je to skutečně běh na dlouhou trať, než se semena nového druhu dostanou na pult prodejců s téměř abolutní garancí stability.

Vysoké míry stability rostliny konopí, dosáhneme posilováním odrůdy, kterou nám zaručuje další křížení nových generací pěstovaných rostlin; zdroj: dinafem.org

Pár užitečných pojmů

Abychom si mohli vysvětlit některé z procesů při šlechtění rostlin konopí, měli bychom si představit pár pojmů, bez kterých bychom se neobešli. Některé už budete znát z dřívějších článků, jiné pro vás možná budou novinkou.

F1: První generace rostlin, která vznikla křížením dvou rodičovských rostlin – samce a samice.

F2: Druhá generace rostlin. Jsou to potomci dvou jedinců F1.

Gen: Všechny formy života se skládají z genetického vzorce. Ten je složený ze dvou částí – jedna strana od otce, druhá od matky. Každý jednotlivý gen zaujímá místo v tomto řetězci a kóduje danou vlastnost. Rostlina tedy obsahuje gen určující barvu listů, intenzitu vůně, tvar stonku atd…

Alela: Geny jsou sestaveny ze dvou alel, jedna po matce a druhá po otci. Jelikože jsou v páru, jedna z nich je vždy dominantní. To je právě ta, která se projeví. Znázorňují se podle písmen – například Aa. V tomto případě je “A” dominantní, “a” recesivní.

Homozygozita: Jsou-li obě alely identické, označuje se gen za homozygotní. Pro rostlinu to znamená, že danou vlastnost stabilizuje v momentě, kdy jsou kříženy dvě odrůdy se stejným homozygotním genem. Pokud například jedna rostlina disponuje genem, který se projevuje fialovými listy, a je zkřížena s druhou rostlinou, která má homozygotní gen projevující se fialovou barvou listů, stává se tento gen stabilním. Projeví se s jistotou u dalšího potomka.

Heterozygozita: V případě, že jsou alely odlišné, hovoříme o heterozygozitě. Je opak homozygozity.

Genotyp: Genetické složení organismu. Je nositelem potenciálních vlastností, které se projeví až na základě prostředí a podmínek při pěstování.

Fenotyp: Výsledek spojení genotypu a prostředí (včetně podmínek), ve kterém je rostlina pěstována. 

Dominance: Situace, při níž jedna alela přebije druhou. V ten moment se stává dominantní. Označuje se velkým písmenem.

Recesivní: Opak dominantních typů alel. Kdyby se měl projevit recesivní gen, nesměla by zde figurovat žádná odlišná dominantní alela.

Pro objasnění si uvedeme malý příklad. Vezmeme v potaz, že pěstitel chce, aby nová odrůda měla sytě fialové listy. V tom případě bude muset eliminovat všechny recesivní geny pro listy zelené barvy, jinak je pravděpodobné, že se nakonec zelené listy objeví u některého z potomků. Stabilita se zvyšuje s homozygositou.

Disponuje-li jedna z rostlin genem, jenž se projevuje fialovými listy a zkřížíme ji s druhou rostlinou se stejným homozygotním genem, máme záruku stabilní odrůdy, co se týká zbarvení listů konopí; zdroj: bbc.com

Metoda zjištění genotypu: Testovací kříž

Představte si, že chcete vyšlechtit nový druh s potřebnými vlastnostmi, ale nemáte k dispozici laboratorní vybavení. V takovém případě je nejlepší metodou zjištění genotypu tzv. „testovací kříž“. Pro příklad si opět zvolíme rostlinu s fialovými listy. Právě jste vypěstovali tuto novou úžasnou odrůdu a chtěli byste zachovat její fialový vzhled i pro potomky. V tuto chvíli můžeme očekávat tři různé varianty genotypu:

1. Homozygotní dominantní (FF)

2. Heterozygotní (Fz)

3. Homozygotní recesivní (zz)

* “F” znamená fialovou barvu, “z” znamená zelenou barvu

Nejlepším případem je mít homozygotní dominantní gen, protože v tom případě nemůže dojít k projevu zeleného zbarvení. Gen nesoucí fialovou barvu je zde naprosto stabilní. Cílem testovacího kříže je odhalit dominantní a recesivní vlastnosti.

Vycházejme z faktu, že máme skupinu rostlin F1 (první generace), ze kterých je 80 % fialových a 20 % zelených. Z toho lze usuzovat, že dominantní je gen pro fialové zbarvení a recesivní je gen pro zelené zbarvení. Převedeme-li to do pojmů – fialové rostliny budou buď heterozygotní (Fz) nebo homozygotní dominantní (FF). Zelené rostliny jsou zde v menšině, budou vždy homozygotní recesivní (zz).

Teď podrobíme jednu fialovou rostlinu křížovému testování, čímž zjistíme, jestli je gen pro toto zbarvení homozygotní dominantní (FF) nebo heterozygotní (Fz). Pro tuto potřebu si vezmeme jednu zelenou rostlinu (zz), kterou zkřížíme s naší fialovou. Podíváme-li se na jejich potomky, bude nám vše jasné. Pokud ani jeden z nich nemá zelené listy, je testovaný rodič homozygotní dominantní (FF), zatímco pokud někteří z nich mají zelené listy, je rodič heterozygotní (Fz).

Krátké shrnutí pro testovací kříž:

1. Rostlina s vlastností, kterou chcete otestovat, musí být zkřížena s jinou rostlinou, která je pro tuto vlastnost recesivní.

2. Pokud se projeví recesivní vlastnost u některého z potomků, je testovaný gen heterozygotní.

3. Pokud se neprojeví recesivní vlastnost u žádného z potomků, je testovaný gen homozygotní.

Sečteme-li všechny tyto informace, dojdeme k závěru, že nejjednodušší je křížit vzájemně velmi podobné rostliny. Takové odrůdy jsou velmi stabilní a nemusíme vynaložit tolik úsilí na minimalizování nežádoucích recesivních genů. V opačném případě u rostlin, které jsou geneticky odlišné, je proces šlechtění zdlouhavá záležitost. Obecně platí, že vybereme-li si z každé z rostlin jinou žádanou vlastnost, dosáhnout výsledku bude mnohem těžší.

Ukázka metody testovacího kříže - zaměníte-li "f" za "z", můžete si tuto metodu vyzkoušet dle popisu výše; zdroj: wikihow.com

Hybridy s vysokým obsahem CBD

Kanabidiol (CBD) je v poslední době čím dál více v popředí, za což vděčí především svým léčebným účinkům. Nejčastěji se získává extrahováním z biomasy – rozemletého konopí. K těmto účelům bývá využíváno technické konopí s vysokým obsahem CBD a velmi nízkým obsahem THC (maximálně 0,3 %).

Pozn.: THC je v České republice nelegální látkou a její užívání je trestné.

Pěstitelé dokázali vyšlechtit několik odrůd bohatých na CBD. Mezi nejznámější patří „Cannatonic“ od konopné banky Resin Seeds. Jelikož je hybridizace obecně dlouhodobý proces, jistě nás v budoucnu čeká ještě hodně zajímavých stabilních druhů konopí, které budou disponovat těmi nejlepšími vlastnostmi pro tu kterou uživatelskou oblast. S radostí můžeme sledovat přibývající spolupráce vědců a pěstitelů. 

Nejslavnější hybridy historie

Na závěr si představíme 3 nejslavnější a ikonické hybridy z historie konopí – Haze, Kush a Northern Lights. Ve skutečnosti je můžeme právem označit jako základní stavební kameny šlechtění. Máme tu zástupce indiky, sativy i kombinace obou.

Haze

Tento hybrid byl vytvořen v 70. letech v severní Kalifornii. Jedná se o linii 4 druhů sativy – jihoamerické, mexické, thajské a jihoindické. Jeho dlouhá doba kvetení značně prodlužovala celý proces, čemuž neprospíval ani fakt, že tato odrůda potřebuje speciální péči, aby vyrostla zdravá a silná rostlina. Nakonec se ale pěstitelům podařilo snížit dobu kvetení z původních 16 týdnů na 9 týdnů. 

Je ideální pro pěstování uvnitř, ale daří se mu i venku. Jak to u sativy bývá, tento druh je známý svými energizujícími účinky a podporou kreativní činnosti. Je známý také pro své léčebné využití. Mezi slavné potomky patří Amnesia Haze, Shining Silver Haze nebo Lemon Shining Silver Haze.

Auto Pure Haze od Cannapio je jedním z potomků legendární odrůdy Haze.

Kush

Označení „Kush“ není využíváno pouze pro jednu jedinou odrůdu, ale pro více odrůd pocházejících z oblasti Hindu Kush. Kořeny tedy sahají do pohoří mezi Pákistánem a Afghánistánem. Tato spojení indiky vychází z původních rostlin nejen ze zmiňovaných dvou oblastí, ale také z Indie. Kvete obvykle 8-9 týdnů, venku dorůstá výšky dvou metrů. Je známá svými bohatými výnosy (okolo 500 gramů na rostlinu), svěží vůní a velkou produkcí pryskyřice. 

Relaxační účinky jsou pro Kush typické. Doporučuje se užívat spíše k večeru. Skvěle pomáhá řešit problémy s nespavostí nebo chronickými bolestmi. Je základem slavných modelů, jako jsou O.G. Kush, Bubba Kush či Critical Kush.

Auto G-Kush od Cannapio je potomek naprosto legendární odrůdy OG Kush.

Northern Lights

Ačkoliv by se z doslovného překladu mohlo zdát, že odrůda vznikla v polární oblasti, není tomu tak. Jeji původ můžeme nalézt v Kalifornii. Je výsledkem křížení mezi thajskou sativou a afghánskou indikou. Může zrát za pouhých 7 týdnů, což je velkým lákadlem pro nedočkavé pěstitele. Tomu přispívá i fakt, že přináší velké výnosy – přibližně 625 gramů na rostlinu. Za zmínku stojí rovněž vysoká odolnost vůči plísním a škůdcům. Venku může dosahovat výšky až 2 metrů, uvnitř je to okolo 1,6 metrů.

Uživatelé popisují účinky jako relaxační, vhodné pro večerní uvolnění po těžkém dni. Oblíbení potomci toho modelu jsou Super Silver Haze, Sour Diesel nebo Shiva Skunk.

Klasickou odrůdu Northern Light najdete i v naší nabídce.

Zdroj titulní fotografie: neurosciencenews.com