Aprender a identificar a marijuana masculina e feminina
A marijuana é uma planta cativante por muitas razões, mas hoje vamos concentrar-nos na sua estratégia reprodutiva. A Cannabis sativa faz parte de um pequeno grupo de plantas com flor que tem indivíduos masculinos e femininos, ou seja, é uma planta dióica. Esta caraterística dióica da marijuana permite-lhe produzir botões sem sementes com potencial para produzir elevadas concentrações de terpenos e canabinóides como o CBD e o THC.
A diferenciação entre plantas femininas e masculinas, e quais as variedades que podem produzir um, outro ou ambos os sexos, tem sido essencial para os produtores e criadores aumentarem o rendimento das suas culturas de gramíneas e melhorarem as suas variedades. Neste post explico as diferenças e como distinguir entre plantas de marijuana masculinas, femininas e monóicas (vulgarmente conhecidas como hermafroditas).
Reprodução sexual da marijuana: Porque é que existem machos e fêmeas?
Não é curioso que existam plantas de canábis masculinas e femininas?
Bem, vou começar por lhe dizer que o facto de a planta Cannabis sativa ter machos, fêmeas e indivíduos monóicos foi o que me chamou a atenção para a estudar durante a época da legalização da marijuana no Colorado, em 2013. A minha formação como biólogo evolutivo e a minha tese de doutoramento baseiam-se na compreensão da razão pela qual a reprodução sexual existe nas populações naturais.
A marijuana: uma planta dióica e monóica
A marijuana é uma planta dióica, o que significa que tem exemplares com flores masculinas e outros exemplares com flores femininas. Apenas 6% das plantas com flor, chamadas angiospérmicas, apresentam este tipo de expressão sexual, entre elas a canábis(Cannabis sativa L.) [1,2]. O facto de a marijuana fazer parte desta minoria de plantas dióicas torna-a ainda mais intrigante.
A marijuana tem indivíduos masculinos e femininos, o que em biologia se chama uma planta dióica. Apenas uma minoria (6%) das plantas com flor (angiospérmicas) é dióica.
Ora, as plantas de marijuana (e as plantas de cânhamo) também têm indivíduos monóicos, que são aqueles que produzem flores masculinas e femininas na mesma planta. Embora sejam coloquialmente chamadas de hermafroditas, este nome não é correto, porque as plantas hermafroditas são aquelas que têm órgãos reprodutores masculinos e femininos na mesma flor, enquanto as plantas monóicas têm flores masculinas e femininas na mesma planta, mas não necessariamente na mesma flor.
Diferenças entre a marijuana masculina e a feminina: como distingui-las?
O que é a marijuana masculina?
As plantas de canábis masculinas são aquelas cujas flores produzem pólen e que se caracterizam pela presença de estames e anteras (chamadas flores masculinas ou estaminadas). O pólen da cannabis é disperso pelo vento para polinizar as plantas femininas (polinização anemófila).
Em que é que a marijuana feminina difere?
As plantas femininas de marijuana são aquelas que produzem flores com órgãos femininos, como o pistilo, onde se encontram os estigmas, que na marijuana podem variar de cor (flores femininas ou pistiladas).
O que é a marijuana monoecius?
As plantas de canábis monóicas produzem flores masculinas e femininas na mesma planta, ou seja, produzem pólen e pistilos com estigmas. Estas plantas podem auto-fertilizar-se e produzir botões com sementes, bem como polinizar outras plantas fêmeas à sua volta. Numa cultura de marijuana, as plantas monóicas são eliminadas da mesma forma que as plantas masculinas.
Segundo consta, estas plantas podem também produzir flores hermafroditas, chamadas“bananas” ou“nanners“. Em vez de produzirem flores masculinas, desenvolvem apenas um estame sem sépalas no interior da flor feminina. Este estame exposto deposita o pólen diretamente nos botões, permitindo a autofecundação e assegurando uma polinização bem sucedida.
O fenótipo monoico, como todos os fenótipos, tem uma base genética e algumas plantas de cânhamo são sempre monóicas, mas este fenótipo também pode ocorrer devido a influências ambientais, como fotoperíodos e hormonas, entre outras condições ambientais.
Polinização da maconha: botões com sementes!
A flor da planta feminina de marijuana contém a maior quantidade de tricomas. tricomas (grego para “cabelo”), pequenas estruturas onde os canabinóides, como o CBD e o THC, são produzidos e concentrados. É por isso que, quando consumimos canábis, utilizamos a flor da planta feminina, também conhecida como botões de marijuana .
Quando uma planta fêmea é polinizada, produz um tipo de fruto seco chamado aquénio, que contém uma única semente no seu interior: é o que se designa por semente de cânhamo .
Nas culturas de marijuana, a polinização das flores não é desejável, porque daria origem a botões com sementes. Por conseguinte, estão a ser feitos esforços para detetar e eliminar as plantas masculinas e monóicas.
Embora as sementes de cânhamo tenham muitas propriedades nutricionais, ninguém gosta de as encontrar no seu charro. Por conseguinte, nas culturas de ervas aromáticas, é comum detetar os espécimes masculinos e monóicos para os eliminar e, assim, impedir a polinização.
Na realidade, embora a marijuana possa produzir sementes, não é cultivada para sementes ou óleo de cânhamo, porque os rendimentos são baixos. Para tal, são utilizadas variedades de canábis com elevada produção de sementes (cânhamo para grão). Para mais informações, ver o post sobre as diferenças entre cânhamo e marijuana .
Utilidade das plantas de marijuana masculinas e monóicas
Numa cultura de marijuana, tenta-se sempre evitar plantas masculinas e monóicas, pois o objetivo é que as flores da planta feminina não sejam fertilizadas e produzam assim mais compostos, como canabinóides e terpenos (estes – aparentemente – diminuem quando há polinização). Mas também, porque ninguém quer sementes nos seus charros, o que é uma razão comercial para evitar a polinização da marijuana feminina, removendo as plantas masculinas das plantações.
A situação é bem diferente nas plantações industriais de cânhamo (da mesma espécie Cannabis sativa), onde se procura a polinização para obter sementes que são depois utilizadas para a produção de alimentos e de óleo.
As plantas macho de marijuana são necessárias para gerar novos cruzamentos com características diversas.
Mas atenção, quando se procura melhorar ou produzir novas variedades, são necessários machos e, de repente, também plantas de marijuana monóicas, para obter pólen para novos cruzamentos. Deve-se ter muito cuidado ao trabalhar com o pólen, para polinizar apenas as plantas necessárias e não outras.
Como distinguir a marijuana masculina da feminina
As plantas de canábis masculinas e femininas parecem idênticas durante a fase de plântula e de crescimento vegetativo inicial, mas começam a distinguir-se uma da outra à medida que progridem na fase de floração.
As diferenças entre a marijuana masculina e a feminina estão nas suas flores. Tanto a fêmea como o macho desenvolvem-se nos nós da planta (onde os ramos se juntam ao caule principal) e, para os distinguir, devem ser cuidadosamente observados. Assim, podemos distinguir entre estruturas florais masculinas e femininas:
- As plantas femininas de marijuana mostram as suas características sexuais sob a forma de estigmas finos, alongados, brancos ou roxos.
- As plantas masculinas de marijuana não têm estigmas e, em vez disso, desenvolvem pequenos sacos de pólen, muitas vezes agrupados. Quando estes sacos se abrem, derramam o seu conteúdo e polinizam as plantas femininas, o que aparentemente pode diminuir a produção de canabinóides devido à polinização. Se tiver uma cultura de marijuana, não deve deixar que estas plantas cheguem a esse ponto. Felizmente, é possível diferenciar plantas masculinas e femininas quando as flores ainda estão imaturas e através de testes genéticos antes de florescerem.
Quando é que se consegue distinguir entre marijuana masculina e feminina?
Algumas pessoas conseguem distinguir entre plantas femininas e masculinas no início da floração. A pré-floração é a fase inicial do desenvolvimento da flor. A sua diferenciação só ocorre ao fim de algumas semanas, altura em que mostram as suas características masculinas ou femininas e podem ser claramente distinguidas.
As pré-flores masculinas distinguem-se pela sua forma ovoide, mais esférica do que as flores femininas, e que, quando observadas à lupa, são completamente lisas, sem pêlos ou tricomas.
Há também quem diga que a distância entre os nós do caule dos machos é maior do que nas fêmeas e que, por esta razão, podem ser diferenciados mesmo antes da floração, mas estas são anedotas sem apoio científico.
Porque é que existem plantas de marijuana masculinas, femininas e monóicas?
A razão pela qual algumas plantas, como a marijuana, têm espécimes masculinos, femininos e monóicos ainda é desconhecida, mas existem muitas hipóteses científicas que tentam explicá-la. Mas o que sabemos é que, tal como os humanos, as plantas masculinas de marijuana têm um cromossoma Y, ou seja, são XY. Além disso, tal como os seres humanos, as plantas femininas de canábis têm dois cromossomas X, ou seja, XX.
As plantas monóicas parecem ter cromossomas muito semelhantes aos das fêmeas, XX, e as regiões do genoma (do ADN da planta) que permitem que as plantas monóicas produzam flores masculinas e femininas ainda não são conhecidas.
A marijuana muda de sexo?
Agora, para tornar as coisas mais complexas, talvez já tenha ouvido falar, ou praticado, ainversão do sexo. Isto acontece quando produtos químicos como o nitrato de prata ou a prata coloidal são utilizados nas fêmeas para produzir flores masculinas e pólen, ou o ethephon é utilizado nos machos para produzir flores femininas. Estes compostos modulam o etileno, uma hormona importante no crescimento e desenvolvimento das plantas [3], inibindo-o [4] ou estimulando-o [5].
As plantas de canábis podem produzir flores do outro sexo, o que pode ser induzido através da utilização de agentes feminizantes ou masculinizantes.
A técnica de inversão do sexo tem sido utilizada por criadores e cultivadores de canábis para auto-fertilizar plantas com características desejáveis. É por isso que Cannabis sativa pode ser considerada como uma planta que exibe uma expressão sexual plástica ou inconsistente. (expressão sexual plástica “leaky” ou “inconsistent”.A razão para isso é a possibilidade de inversão do sexo com agentes feminizantes ou masculinizantes [6, 7] e também porque os machos e as fêmeas produzem por vezes flores do sexo oposto [8].
Sementes feminizadas: tentar garantir plantas de canábis femininas
Como te disse acima, o sexo das plantas de Cannabis sativa pode ser invertido, usando agentes químicos ou mesmo algumas variedades expressam flores do sexo oposto quando estão sob stress, ou devido a mudanças de luz ou água. Quando uma planta feminina é fecundada com o seu próprio pólen, ou com o pólen de uma fêmea que sofreu reversão sexual e produziu pólen, as sementes não têm um cromossoma Y (o cromossoma das plantas masculinas). Estas sementes são conhecidas comercialmente como sementes feminizadas.
As sementes feminizadas não possuem o cromossoma Y, pelo que as plantas têm uma probabilidade mínima de produzir pólen.
As sementes feminizadas têm uma elevada probabilidade de crescer como plantas femininas de marijuana. A maioria dos bancos de sementes de canábis feminizada oferece uma garantia de 99,9% de produção de botões.
Duas coisas: em primeiro lugar, estas sementes feminizadas normalmente só produzem fêmeas, mas ocasionalmente encontram-se machos e monóicos. Em segundo lugar, estas plantas feminizadas também podem ser invertidas em termos de sexo com agentes químicos ou em situações de stress, e produzir flores e pólen masculinos.
Perguntas sem resposta sobre a expressão sexual da canábis
Muitas questões surgem da possibilidade de reversão sexual: por exemplo, onde estão esses genes que são “ligados” ou “desligados” na reversão sexual? Estarão estes genes nos cromossomas sexuais ou noutras partes do genoma? Porque é que algumas variedades de marijuana são mais propensas à reversão sexual do que outras? Diferem no tipo de genes, ou têm os mesmos genes e diferem na sua expressão? Em que medida é que os genes controlam a expressão sexual e em que medida é que o ambiente desempenha um papel? Porque é que existe esta possibilidade de inversão sexual ou esta expressão plástica ou incoerente? Terá uma vantagem adaptativa? … E bem, podia encher este jornal com mais e mais perguntas!
Espero que tenhas achado a determinação e expressão sexual da Cannabis sativa tão interessante como eu. A compreensão da forma como os diferentes factores interagem pode permitir aos criadores tirar partido da flexibilidade desta espécie para modificar a sua expressão sexual. E, ao utilizar estas técnicas, proporcionam métodos mais eficientes para os agricultores obterem uma boa colheita.
Referencias
1. Charlesworth, D., O que mantém os factores de esterilidade masculina nas populações de plantas? Heredity, 2002. 89(6).
2. Renner, S.S. e 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 (A via de transdução de sinal do etileno nas plantas). Science, 1995: p. 667-675.
4. Kumar, V., G. Parvatam, e G.A. Ravishankar, AgNO3: um potencial regulador da atividade do etileno e modulador do crescimento das plantas. Revista Eletrónica de Biotecnologia, 2009. 12(2): p. 8-9.
5. Yamasaki, S., N. Fujii, e H. Takahashi, Characterization of ethylene effects on sex determination in cucumber plants (Caracterização dos efeitos do etileno na determinação do sexo em plantas de pepino ). Sexual Plant Reproduction, 2003. 16(3): p. 103-111.
6. Moliterni, V.M.C., et al., A diferenciação sexual de Cannabis sativa L.: um estudo morfológico e molecular. 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.