Blüteninduktion 12/12 (CsPRR37-FT-Florigen-System)
Kurzdefinition
Cannabis ist eine Kurztagpflanze mit kritischer Dunkelperiode ≥10–12h. CsPRR37 ist der Master-Switch: unter 12/12 log2 FC −3,33 → FT/HD3A/VRN3 (Florigen) massiv hochreguliert. CO-ähnliche Gene in Cannabis = FT-Repressoren (gegensätzlich zu Arabidopsis!). Jeder Lichtblitz in der Dunkelphase → CsPRR37 reaktiviert → Blüte gestört.
Wissenschaftliche Beschreibung
CsPRR37: Der Photoperioden-Gatekeeper
Haiden et al. 2025 (PMC12095668) — Leitbefunde:
| Bedingung | CsPRR37-Expression | FT-Paralogone | Blüte |
|---|---|---|---|
| Langtag (LD, >CDL) | Hoch exprimiert (FT-Repressor) | Reprimiert | Vegetativ |
| Kurztag (KT = 12/12) | Stark ↓ (log2 FC −3,33) | Massiv ↑ (FT, HD3A, VRN3) | Blüte |
| Autoflower (Ruderalis) | CCT-Truncation = nonfunktional | Konstitutiv freigegeben | Altersabhängig |
CO-ähnliche Gene in Cannabis: Antiporter-Logik
Arabidopsis-Modell: CO aktiviert FT unter Langtag (Florigen ↑). Cannabis-Modell: 13 CO-ähnliche Gene wirken als FT-Repressoren — fundamentale Divergenz!
- Unter KD (12/12): CO-ähnliche Gene ↓ (ANOVA p<0,001)
- CsCOL10: log2 FC −4 (stärkste Herunterregulation)
- Durch Herunterregulation der Repressoren → FT entlastet
- Arabidopsis-Modelle können nicht direkt auf Cannabis übertragen werden
Florigen-Signalweg
12/12 Einschalten
↓ 12h Dunkel → Pfr → Pr (thermische Rückreversion)
↓ CsPRR37 stark ↓ (log2 FC −3,33)
↓ CO-ähnliche Gene ↓ (FT-Repressoren entlastet)
↓ FT / HD3A / VRN3 massiv ↑ (Florigen-Proteine)
↓ Phloem-Transport: Blätter → Sprossapikalmeristem
↓ FT + FD → SOC1-Aktivierung → Blüten-Meristem-Identität
→ Pistillhaare (weiß) nach 1–2 Wochen sichtbar
WNK-Kinasen: Zirkuhrintegration
WNK4 und WNK9-Kinasen phosphorylieren PRR37 und APRR3 → integrieren Zirkuhr-Timing mit Photoperioden-Signal. Erklärt warum nicht nur Dunkelperiodenlänge, sondern auch Zeitpunkt der Dunkelphase (Nacht vs. Tag invertiert) Blüte beeinflusst.
Dunkelperioden-Integrität als kritische Anforderung
Toleranzschwelle: <1 Lux während Dunkelphase.
Bei Lichtblitz: Pr → Pfr (sofortige Rückkonversion) → CsPRR37 re-aktiviert → FT-Repression reaktiviert → Blütekaskade gestört. Je früher in der 12/12-Phase, desto größer die Auswirkung (Blütemeristem noch nicht vollständig committed).
Anbau-Relevanz
- Lichtdichtigkeit = Non-verhandelbar: Eine einzige Lichtlecknacht kann Blüte um 3–7 Tage verzögern oder Hermaphroditismus auslösen.
- 12/12 oder kürzer?: 11/13 oder 10/14 beschleunigt Blütentwicklung um 3–7 Tage; sinnvoll für sättigungsresistente Sorten.
- Wann 12/12 einleiten: Wenn Pflanze ~50% der geplanten Endhöhe erreicht hat (2× Streckung in Blüte einkalkulieren).
Verwandte Begriffe
- vegetatives-lichtprogramm — Vegetativerhaltung durch Kurztagunterdrückung
- night-break-glr — Night Break und GLR als Blüteinduktions-Unterdrücker
- light-sealing — Lichtdichtigkeit für Dunkelperioden-Integrität
Quellen
- Haiden et al. 2025 PMC12095668: Transcriptomic Analysis of CDL-Gated Photoperiodic Flowering in Cannabis (CsPRR37 log2 FC −3,33; CO-like als Repressoren)
- PMC12525983: Grover et al. 2025 — Examining the Night Break Method in Cannabis sativa (CDL)
- biorxiv.org: Haiden 2023 — Loss of Daylength Sensitivity by Splice Site Mutation in CsPRR37 (Autoflower)
Quellen
- https://doi.org/10.3390/horticulturae8020107
- Rodriguez-Morrison V et al. (2022): Cannabis training techniques. Horticulturae 8(2):107. doi:10.3390/horticulturae8020107