Apikaldominanz
Kurzdefinition
Apikaldominanz ist die Fähigkeit der Sprossspitze, das Austreiben seitlicher Achselknospen zu unterdrücken — gesteuert durch drei Phytohormone: Auxin (Ferninhibition), Cytokinin (lokale Knospenaktivierung) und Strigolactone (sekundäre Inhibition). Bei Cannabis ist dies die physiologische Basis aller Trainingstechniken (Topping, LST, Mainlining, FIM).
Wissenschaftliche Beschreibung
Das Auxin/Cytokinin/Strigolacton-Dreieck
| Hormon | Bildungsort | Wirkung auf Achselknospe | Mechanismus |
|---|---|---|---|
| Auxin (IAA) | Apikalmeristem → basipetal | Inhibition (Fernsignal) | IPT-Repression ↓ CK; PIN1-Canalization; CKX-Hochregulation |
| Cytokinin (CK) | Lokal in Knospe / Wurzel | Aktivierung | PIN1-basale Degradation → periklinale Reorientierung → Auxinexport |
| Strigolactone (SL) | Lokal + systemisch | Inhibition (Sekundär) | PIN1-Membranlokalisation ↓; BRC1/TB1-Hochregulation |
Canalization-Modell (Sachs 1968/1981): Auxin etabliert durch positive Rückkopplung bevorzugte Transportwege (Kanäle) — ein initialer Auxinfluss durch eine Zelle hochreguliert PIN-Proteine dieser Zelle, verstärkt den Fluss und schwächt konkurrierende Pfade. Die apikale Knospe dominiert den Haupt-Kanal → laterale Knospen ohne eigenen Kanal bleiben dormant.
PIN-Proteine: Der Polaritätsschalter
PID-Kinase (AGC3): Phosphoryliert PIN1 an Ser-231/252/290 → apikale Lokalisation PP2A (Protein Phosphatase 2A): Dephosphoryliert → basale Lokalisation
Cytokinin induziert nicht-genomisch raschen PIN1-Abbau am basalen Pol via AHK4/ARR1/ARR12 → PIN1 akkumuliert periklinal → Knospe kann eigenen Auxinexport-Kanal etablieren.
Strigolacton-Synthese: β-Carotin → Carlacton via CCD7/MAX3 + CCD8/MAX4 → SL via CYP711A1/MAX1. SL: IAA-Signal → MAX3/MAX4-Hochregulation → SL → PIN1-Depletion an basalen Membranen + BRC1-Hochregulation → doppelte Knospensuppression.
Quantitative Cannabis-Daten
| Technik | Cannabis-Studien | Befund |
|---|---|---|
| Topping Knoten 4 | PMC13101382 | 17-25% Höhenreduktion; stärkster lateraler Austrieb aller getesteten Knotenebenen |
| Mainlining | PMC12771868 | 8 symmetrische Cola-Stiele aus 1 Pflanze durch 3x sequenzielles Topping |
| Topping + Blüh-Timing | – | 1-3 Tage verzögerte Blühinduktion vs. ungetoppte Pflanzen (FT-Verteilung auf mehrere Apices) |
Auxin-Downstream-Stoffwechsel
- Biosynthese: Tryptophan → IPA (TAA1/TAR) → IAA (YUCCA/YUC)
- Transport: PIN1/PIN3/PIN7 (Plasmamembran, Typ I) als Efflux; AUX1/LAX als Influx
- Abbau: GH3-Enzyme (IAA-Amido-Synthasen) + CYP79B2/B3
Biologische Auswirkungen
Zellebene: Hohe IAA-Konzentration im Hauptspross → PIN1-Canalization → Achselknospen-Zellen ohne PIN1-basalen-Pol → kein Auxinexport möglich → dormant. Cytokinin-Anstieg (lokal) → PIN1-Reorientierung periklinal → Canalization eroeffnet → Knospe treibt aus.
Sichtbare Marker: - Starke Apikaldominanz: Ein dominanter Hauptspross ("Christmas Tree"); kaum Seitenäste - Geschwächte Apikaldominanz: Mehrere gleichwertige Sprossachsen; sichtbare Achselknospenaktivierung - Nach Topping: Temporäre Epinastie (Blätter hängen) für 12-48h durch Auxin-Schock; dann Y-Gabelung
Anbau-Relevanz
Vergleich der Trainingstechniken
| Technik | Stress-Level | Hormoneller Eingriff | Ergebnis | Timing |
|---|---|---|---|---|
| Topping | Hoch | Auxinquelle physisch eliminiert; CK↑ in Achselknospen | 2 neue dominante Triebe | Vegetativphase, Knoten 4 optimal |
| FIM | Mittel-Hoch | Teilentfernung Apex; Auxinquelle geschwächt; 3-4 neue Triebe | 3-4 Triebe | Vegetativphase |
| LST | Niedrig | PIN-Reorientierung via Gravitropismus; Auxin lateral umverteilt | Partieller lateraler Austrieb | Vegetativ oder frühes Flower |
| Mainlining | Sehr hoch | 3x Topping iterativ; 8 Auxinquellen etabliert | 8 symmetrische Colas | Rein vegetativ |
| ScrOG | Niedrig | Kombination aus LST + Net; gleichmäßige Auxinverteilung | Ebenes Canopy | Vegetativ + frühes Flower |
Erholungszeit nach Topping: 2-5 Tage bis neue Apices eigene Auxinflüsse etabliert haben und FT-rezeptiv sind.
Autoflower-Besonderheit: CsFT-Aktivierung tagesläungenunabhängig nach 3-5 Wochen. Training muss in ersten 2-3 Wochen abgeschlossen sein. Zu spätes Topping fällt in Blütephase → Ertragsreduktion.
Blühinduktion-Interaktion: Mehrere Apices → FT-Signal auf mehrere SAMs verteilt → 1-3 Tage verzögerte Blütenbildung. Kein Problem bei photoperiodischen Sorten unter LD; relevant bei knappem Vegetationsfenster.
Typische Fehler: (1) Topping zu spät (Streckungsphase hat begonnen → Energie verschwendet). (2) LST-Befestigung nicht nachgezogen → Apex richtet sich wieder auf, Dominanz kehrt zurück. (3) Bei Autoflower zu spät topen → Training fällt in Blütephase.
Verwandte Begriffe
- phytomer — Apikaldominanz bestimmt, welche Phytomer-Achselknospen austreiben
- iaa-auxin — Schlüsselhormon der Ferninhibition; polarer Transport via PIN1
- strigolactone — Sekundäre Knospen-Inhibitoren downstream von Auxin
- cytokinine — Lokale Knospen-Aktivatoren; Antagonisten von Auxin und Strigolacton
- florigen-ft-protein — Apikaldominanz bestimmt welche Meristeme FT empfangen
Quellen
- Dun E.A. et al. (2006): PMC2663762. PMID:17041040
- Barbosa I.C.R. et al. (2016): PMC4968656. PMID:27208937
- Ijoma G.N. et al. (2025): PMC12771868. DOI:10.1186/s42238-025-00339-y
- PMC13101382 — Topping at different nodes in cannabis (2025)