Aprende a identificar la marihuana macho y hembra
La marihuana es una planta cautivadora por muchas razones, pero hoy nos centraremos en su estrategia reproductiva. Cannabis sativa forma parte de un pequeño grupo de plantas con flor que presenta individuos masculinos y femeninos, es decir, es una planta dioica. Esta característica dioica de la marihuana permite generar cogollos sin semilla y con posibilidades de producir altas concentraciones de terpenos y cannabinoides como el CBD y el THC.
Diferenciar las plantas hembras de los machos y las variedades que pueden producir uno, el otro o ambos sexos, ha sido esencial para que los cultivadores y criadores aumenten el rendimiento de sus cultivos de hierba y mejoren sus variedades. En este post te explico las diferencias y cómo distinguir las plantas de marihuana macho, hembra y monoica (comúnmente conocida como hermafrodita).
Reproducción sexual de la marihuana: ¿Por qué hay machos y hembras?
¿No es curioso que existan plantas de cannabis macho y hembra?
Bueno, voy a empezar contándoles que el hecho de que la planta Cannabis sativa presente machos, hembras e individuos monoicos fue lo que más me llamó la atención para estudiarla durante la época de legalización de la marihuana en Colorado, en el 2013. Mi trayectoria como bióloga evolutiva y mi tesis de doctorado se basa en conocer la razón por la cual existe la reproducción sexual en poblaciones naturales.
La marihuana: una planta dioica y monoica
La marihuana es una planta dioica, que significa que presenta ejemplares con flores macho, y otros ejemplares con flores hembra. Sólo un 6% de las plantas que producen flores, llamadas angiospermas, presentan este tipo de expresión sexual, entre ellas, el cannabis (Cannabis sativa L.) [1,2]. El hecho de que la marihuana sea parte de esta minoría de plantas dioicas la hace aún más intrigante.
La marihuana presenta individuos machos y hembras, lo que en biología se llama una planta dioica. Sólo una minoría (6%) de plantas con flores (angiospermas) son dioicas.
Ahora, las plantas de la marihuana (y las de cáñamo) también tienen individuos monoicos, que son aquellos que producen tanto flores macho como flores hembra en la misma planta. Aunque coloquialmente se les llama hermafroditas, no es correcta esa denominación, porque las plantas hermafroditas son aquellas que tienen los órganos reproductivos masculinos y femeninos en la misma flor, mientras que los monoicos tienen flores macho y hembra en la misma planta, pero no necesariamente en la misma flor.
Diferencias entre marihuana macho y hembra: ¿Cómo distinguirlas?
¿Qué es la marihuana macho?
Las plantas de marihuana macho son aquellas cuya flor produce polen, y éstas se caracterizan por la presencia de estambres y anteras (llamadas flores masculinas o estaminadas). El polen del cannabis es dispersado por el viento, para así polinizar a las plantas hembra (polinización anemófila).
¿Cómo se diferencia la marihuana hembra?
Por su parte, las plantas de marihuana hembra son las que producen flores con órganos femeninos, como es el pistilo, donde están los estigmas, que en la marihuana pueden variar en color (flores femeninas o pistiladas).
¿Qué es la marihuana monoica?
Las plantas de cannabis monoicas producen flores macho y hembra en la misma planta, es decir, producen tanto polen, como pistilos con estigmas. Estas plantas pueden autofecundarse y producir cogollos con semillas, así como polinizar otras plantas hembra a su alrededor. En un cultivo de marihuana, las monoicas se eliminan igual que si fuesen plantas macho.
Al parecer, según anécdotas, estas plantas también pueden producir flores hermafroditas, llamadas “platanitos”, “bananas” o “nanners”. En lugar de producir flores masculinas, sólo desarrollan un estambre sin sépalos dentro de la flor femenina. Este estambre expuesto deposita el polen directamente en los cogollos, lo que permite la autofecundación y garantiza el éxito de la polinización.
El fenotipo monoico, como todos, tiene una base genética y algunas plantas de cáñamo siempre lo son, pero este fenotipo también puede presentarse por influencias ambientales, como los fotoperiodos y las hormonas entre otras condiciones del entorno.
Polinización de la marihuana: ¡cogollos con semillas!
En la flor de las plantas de marihuana hembra se encuentran la mayor cantidad de tricomas (del griego para “pelo”), unas estructuras pequeñas, donde se producen y se concentran los cannabinoides como el CBD y el THC. Es por esto por lo que, cuando consumimos cannabis, se utiliza la flor de la planta hembra, también conocida como cogollos de marihuana.
Cuando una planta hembra es polinizada, produce un tipo de fruto seco llamado aquenio, que en su interior contiene una sola semilla: es lo que conocemos como semilla de cáñamo.
En los cultivos de marihuana, no interesa que se produzca la polinización de las flores porque saldrían cogollos con semillas. Por ello, se trabaja para detectar y eliminar las plantas macho y monoicas.
Aunque las semillas de cáñamo tienen muchas propiedades nutricionales, a nadie le gusta encontrarlas en su porro. Por ello, en los cultivos de hierba para fumar es común la tarea de detectar los ejemplares macho y monoicos para eliminarlos y así evitar la polinización.
En realidad, aunque la marihuana puede producir semillas, no se cultiva para obtener semillas ni aceite de cáñamo, porque su rendimiento es bajo. Para tales usos, se utilizan variedades de cannabis con alta producción de semilla (el cáñamo para grano). Para más información, consulta el post sobre las diferencias entre el cáñamo y la marihuana.
Utilidad de las plantas de marihuana macho y monoicas
En un cultivo de marihuana siempre se trata de evitar las plantas macho y monoicas, ya que se busca que las flores de la planta hembra no sean fecundadas y produzcan así mayor cantidad de compuestos, como cannabinoides y terpenos (éstos –al parecer, disminuyen cuando hay polinización). Pero también, porque nadie quiere semillas en sus porros, razón comercial por la cual se evita la polinización de la marihuana hembra, retirando a las plantas macho de los cultivos.
Ocurre algo muy distinto en las plantaciones de cáñamo industrial (de la misma especie Cannabis sativa), donde se busca que haya polinización para así obtener semillas que luego se utilizan para la producción de alimento y aceite.
Las plantas de marihuana macho se requieren para generar nuevos cruces con características diversas.
Pero ojo, cuando se busca mejorar o producir nuevas variedades, son necesarios los machos y de pronto también las plantas de marihuana monoicas, para así obtener polen para nuevos cruces. Es necesario tener mucha cautela cuando se trabaja con polen, para solo polinizar las plantas requeridas y no otras.
Cómo distinguir la marihuana macho y hembra
Las plantas de cannabis macho y hembra parecen idénticas durante las fases de plántula y el inicio de su crecimiento vegetativo, pero empiezan a distinguirse a medida que avanzan en su fase de floración.
Las diferencias entre la marihuana macho y hembra están en sus flores. Tanto las femeninas como las masculinas se desarrollan en los nudos de la planta (donde se unen las ramas y con el tallo principal), y para distinguirlas hay que observarlas detenidamente. Así, podremos diferenciar estructuras florales masculinas o femeninas:
- Las plantas de marihuana hembra muestran sus rasgos sexuales en forma de estigmas finos y alargados, de color blanco o también morado .
- Las plantas de marihuana macho no tienen estigmas y en su lugar crecen pequeños sacos de polen, a menudo agrupados. Cuando estos sacos se abren, derraman su contenido y polinizan las plantas femeninas, lo que al parecer podría disminuir la producción de cannabinoides s debido a la polinización. Si tienes un cultivo de marihuana, no deberás dejar que estas plantas lleguen a tal punto. Por suerte, es posible diferenciar las plantas macho de las hembra cuando las flores aún están inmaduras y, por medio de tests genéticos antes de que florezcan.
¿Cuándo se puede diferenciar la marihuana macho de la hembra?
Hay personas que pueden diferenciar a las plantas hembra y a las plantas macho en floración temprana. Las pre-flores son la fase inicial del desarrollo de las flores. Su diferenciación no se produce hasta pasadas unas semanas, cuando muestran sus rasgos femeninos o masculinos y pueden diferenciarse con claridad.
Las preflores masculinas se podrían diferenciar por su forma, parecida a pequeños huevos, más esféricas que las flores femeninas, y que, observadas con lupa, son totalmente lisas, sin pelos o tricomas.
También hay algunos que dicen que la distancia entre los nodos del tallo de los machos es más amplia que en las hembras, y que por esta razón se pueden diferenciar incluso antes de florecer, pero estas son anécdotas sin soporte científico.
¿Por qué hay plantas de marihuana macho, hembra y monoicas?
La razón por la cual algunas plantas como la marihuana presentan ejemplares macho, hembra y monoicos, aún es desconocida, pero existen muchas hipótesis científicas que intentan explicarlo. Pero lo que sí sabemos es que, al igual que los humanos, las plantas de marihuana macho tienen un cromosoma Y, es decir, son XY. También, al igual que los humanos, las plantas de cannabis hembra tienen dos cromosomas X, o sea, XX.
Las plantas monoicas al parecer tienen cromosomas muy similares al de las hembras, XX, y aún no se conocen las regiones del genoma (del ADN de la planta) que permiten que las plantas monoicas produzcan flores tanto macho como hembra.
¿La marihuana cambia de sexo?
Ahora, para poner el tema más complejo, tal vez hayan oído, o lo hayan practicado ustedes mismos, eso de la reversión sexual (sex reversal, en inglés). Esto es cuando se usan compuestos químicos como el nitrato de plata o la plata coloidal en las hembras, para que produzcan flores macho y polen, o el etefón en los machos, para que produzca flores hembra. Estos compuestos modulan al etileno, hormona importante en el crecimiento y en el desarrollo de las plantas [3], inhibiéndolo [4] o estimulándolo [5].
Las plantas de cannabis pueden producir flores del otro sexo, y esto se puede inducir usando agentes feminizantes o masculinizantes.
La técnica de reversión sexual la vienen haciendo los criadores y mejoradores de cannabis para auto-fertilizar plantas con características deseables. Es por esto que Cannabis sativa se podría considerar como una planta que exhibe una expresión sexual plástica o inconsistente (plastic sex expression “leaky” or “inconsistent”, en inglés), por la posibilidad de revertir el sexo con agentes feminizantes o masculinizantes [6, 7] y también porque a veces los machos y las hembras producen flores del sexo opuesto [8].
Semillas feminizadas: intentando garantizar plantas de cannabis hembra
Como les conté arriba, el sexo de las plantas de Cannabis sativa se puede reversar, usando agentes químicos o incluso algunas variedades expresan flores del sexo opuesto cuando están bajo estrés, o debido a cambios de luz o agua. Cuando una planta hembra es fertilizada con su propio polen, o con el polen de una hembra que fue sujeta a reversión sexual y produjo polen, las semillas no tienen un cromosoma Y (el cromosoma de las plantas macho). A estas semillas se les conoce comercialmente como semillas feminizadas.
Las semillas feminizadas carecen del cromosoma Y, por lo que las plantas tienen una mínima posibilidad de producir polen.
Las semillas feminizadas tienen una alta probabilidad de crecer como plantas de marihuana hembras. La mayoría de bancos de semillas de marihuana feminizadas ofrecen una garantía del 99,9% de producir cogollos.
Dos cosas: Primero, estas semillas feminizadas por lo general sólo producen hembras, pero ocasionalmente se encuentran machos y monoicos. Segundo, estas plantas feminizadas también se pueden reversar de sexo con agentes químicos o cuando están bajo estrés, y producen flores macho y polen.
Incógnitas por investigar sobre la expresión sexual del cannabis
De la posibilidad de reversión sexual nacen muchas preguntas: Por ejemplo, ¿Dónde se encuentran estos genes que se “prenden” o se “apagan” cuando hay reversión sexual? ¿Estarán estos genes en los cromosomas sexuales, o en otras partes del genoma? ¿Por qué hay variedades de marihuana que son más propensas a la reversión sexual que otras? ¿Difieren en el tipo de genes, o tienen los mismos genes y difiere su expresión? ¿Qué tanto controlan los genes la expresión sexual, y que tanto tiene que ver el ambiente? ¿Por qué existe esta posibilidad de reversión sexual o esta expresión plástica o inconsistente? ¿Tendrá alguna ventaja adaptativa? … Y bueno, ¡podría llenar este escrito de más y más preguntas!
Espero que la determinación y expresión sexual de Cannabis sativa les haya parecido tan interesante como a mí. Comprender cómo interactúan los distintos factores puede permitir a los cultivadores aprovechar la flexibilidad de esta especie para modificar su expresión sexual. Y mediante el uso de estas técnicas, ofrecer métodos más eficientes a los agricultores para obtener una buena cosecha.
Referencias
1. Charlesworth, D., What maintains male-sterility factors in plant populations? Heredity, 2002. 89(6).
2. Renner, S.S. and R.E. Ricklefs, Dioecy and its correlates in the flowering plants. American journal of botany, 1995. 82(5): p. 596-606.
3. Ecker, J.R., The ethylene signal transduction pathway in plants. Science, 1995: p. 667-675.
4. Kumar, V., G. Parvatam, and G.A. Ravishankar, AgNO3: a potential regulator of ethylene activity and plant growth modulator. Electronic Journal of Biotechnology, 2009. 12(2): p. 8-9.
5. Yamasaki, S., N. Fujii, and H. Takahashi, Characterization of ethylene effects on sex determination in cucumber plants. Sexual Plant Reproduction, 2003. 16(3): p. 103-111.
6. Moliterni, V.M.C., et al., The sexual differentiation of Cannabis sativa L.: a morphological and molecular study. Euphytica, 2004. 140(1-2): p. 95-106.
7. Truta, E., et al., Some aspects of sex determinism in hemp. Analele Stiintifice ale Universitatii” Alexandru Ioan Cuza” din Iasi Sec. II a. Genetica si Biologie Moleculara, 2007. 8(2).
8. Pannell, J.R., Plant sex determination. Current Biology, 2017. 27(5): p. R191-R197.
9. Mandolino, G., et al., Identification of DNA markers linked to the male sex in dioecious hemp (Cannabis sativa L.). Theoretical and applied genetics, 1999. 98(1): p. 86-92.
10. Törjék, O., et al., Novel male-specific molecular markers (MADC5, MADC6) in hemp. Euphytica, 2002. 127(2): p. 209-218.