Kurzdefinition
Cannabis sativa ist eine diözische (zweihäusige) Pflanze, deren Geschlecht primär durch ein XY-ähnliches Chromosomensystem (CSX/CSY) genetisch determiniert wird — mit Ethylen und Gibberellin als modulierenden Hormonen, die durch Umweltreize beeinflusst werden können.
Wissenschaftliche Beschreibung
Chromosomales Geschlechtsbestimmungssystem
Cannabis besitzt 2n = 20 Chromosomen (9 autosomale Paare + 1 Geschlechtschromosomen-Paar):
- CSX (X-Chromosom): Größer, enthält weiblichkeits-determinierende Gene
- CSY (Y-Chromosom): Kleiner, degenerierter, enthält männlichkeits-determinierende Gene
- XX → weiblich; XY → männlich (genetisch)
Jüngere Genomstudien (Cattani 2024, Laverty 2019) zeigen, dass das Y-Chromosom von Cannabis relativ jung evolviert ist (~13-28 Mya) und stark von repetitiven Elementen durchsetzt ist. Die Geschlechts-SDR (Sex-Determining Region) ist auf Chr 6 lokalisiert.
Hormonelle Modulation
Das genetisch bestimmte Geschlecht kann durch Pflanzenhormone moduliert werden:
| Hormon | Wirkung | Mechanismus |
|---|---|---|
| Ethylen | Feminisierend | ERF-TF → Staminodien-Suppression |
| Gibberellin (GA3) | Maskulinisierend | DELLA-Abbau → Stamen-Initiation |
| Auxin | Indirekt feminisierend | Ethylen-Biosynthese-Induktion |
| STS / Ag⁺ | Maskulinisierend | Ethylenrezeptor-Blocker → weiblich→männlich |
Präblütige Geschlechtsmerkmale (BBCH 15-17)
Vor Blüteinduktion sind Geschlechtsstipeln (präblütige Knospen) am 4.-6. Internodien-Knoten als kleine Auswüchse sichtbar: - Männlich: zwei kleine, zugespitzte Stipeln, oft früher sichtbar - Weiblich: zwei kleine Haare (Pistill-Ansätze) - Zuverlässigkeit: ~85-90 % mit geübtem Auge
Hermaphroditismus
Unter Stressbedingungen können genetisch weibliche Pflanzen Staminodien (männliche Blüten oder „Bananen") entwickeln: - Ursachen: Lichtlecks, Hitzestress >32 °C, mechanische Schäden, genetische Prädisposition - Mechanismus: Stresshormon-Kaskade (JA, ABA) → ektopische Ethylensignalstörung - Genetisch präsdisponiert: Viele kommerzielle Sorten durch Inzucht; senkt Hermaphroditismus-Schwelle
Anbau-Relevanz
- Frühzeitige Geschlechtserkennung: An vegetativen Stipeln (Woche 4-6 veg) → spart Blütephase für männliche Entfernung
- Genetisch weibliche Samen (feminisierte Samen): Praktisch alle xx, aber 0.1-1 % Herma-Risiko je nach Qualität
- Herma-Vorbeugung: Stabile 12/12-Lichtzyklen, keine mechanischen Schäden, VPD 0.8-1.2 kPa
- STS-Verwendung in Züchtung: Gezieltes Auslösen männlicher Blüten bei weiblichen Pflanzen für feminisierte Samenanlagen
- Lichtlecks: Absolut vermeiden (> 0.2 fc während Nachtphase können Hermas auslösen)
Verwandte Begriffe
- dioezie-monoezie — Grundform der Zweigeschlechtlichkeit bei Cannabis
- csx-csy-chromosomen — Geschlechtschromosomen-Struktur
- hermaphroditismus — Stressinduzierte Zwitterblüten
- praebluetige-geschlechtserkennung — Früherkennung der Geschlechter
- sts-feminisierung — STS-Technik zur Feminisierung
- feminisierte-samen — Kommerzielle XX-Samen
Quellen
- Cattani A et al. (2024): J Exp Bot. PMID:38315048
- Laverty KU et al. (2019): Genome Res. PMID:30967588
- Razumova OV et al. (2016): Russ J Genet. DOI:10.1134/S1022795416070103
- Mohan Ram HY & Sett R (1982): TAG. DOI:10.1007/BF00264627