Jasmonsäure (Cannabis)

Kurzdefinition

Jasmonsäure (JA) ist ein Lipid-abgeleitetes Cyclopentanon-Phytohormon, dessen bioaktive konjugierte Form JA-Ile über den COI1/JAZ/MYC2-Signalweg in Cannabis sativa Trichom-Dichte, nekrotrophe Pathogenabwehr und potenziell die Cannabinoid-Biosynthese-Aktivierung steuert; Methyljasmonat (MeJA) erhöht in Feldstudien die Trichom-Dichte signifikant, nicht aber den Cannabinoidgehalt pro Trichom.

Wissenschaftliche Beschreibung

Struktur und bioaktive Formen: - (3R,7S)-Jasmonat ((-)-JA): freie Säure; wenig biologisch aktiv - OPDA (12-Oxophytodienoat): direkter Chloroplasten-Vorläufer; eigenständiges Signal (OPDA-spezifische Gene unabhängig von JA) - (+)-7-iso-Jasmonoyl-L-Isoleucin (JA-Ile): die bioaktive Form; durch JAR1 (GH3-Familie) konjugiert; erkennt COI1-Rezeptor mit hoher Affinität - Methyljasmonat (MeJA): flüchtiger Methylester; inter- und intraplantares Warnsignal; in Forschung als exogener Elicitor

Vorkommen in Cannabis: - Chloroplasten: Biosynthese-Start (LOX/AOS/AOC/OPDA) - Peroxisomen: Weiterverarbeitung (OPR3/β-Oxidation/JAR1) - Sektretorische Trichome: JA-Antwort-Gene besonders aktiv

Hauptfunktionen in Cannabis: 1. Trichom-Förderung — JA/MeJA steigert glanduläre Trichom-Dichte (2-Jahres-Feldstudie McGinnis et al. 2025: signifikante Trichom-Zunahme) → mehr Resin-Produktionskapazität pro Pflanze 2. Cannabinoid-Biosynthese-Aktivierung — MYC2/MYC3/MYC4 aktivieren vermutlich Terpensynthasen und THCA-Synthase-Promotoren → erhöhte Biosynthesegene 3. Nekrotrophe Pathogenabwehr — ERF1/ORA59 + PDF1.2-Expression (in Kooperation mit Ethylen) 4. Herbivorenabwehr — Proteinase-Inhibitoren (PINs), antifraß-Verbindungen 5. Reproduktion — Pollenentwicklung und Samenreifung (JA-Mangel-Mutanten: männlich-steril)

Cannabis-spezifische Forschung:

MeJA als volatiles Signal: MeJA wird bei Herbivorenbefall in die Luftphase abgegeben → benachbarte Pflanzen nehmen MeJA auf → JAR1 hydrolysiert MeJA zu JA → JA-Ile-Synthese → Priming der Abwehr. "Pflanzenkommunikation" über volatile JA-Derivate.

Biologische Auswirkungen

JA-Signalgebung in Cannabis: 1. Trichom-Dichte: MeJA → mehr Trichome, mehr Resinkanäle → mehr absolute Cannabinoid- und Terpen-Produktion pro Pflanze (nicht pro Trichom) 2. Resistenz: nekrotrophe Abwehr (Botrytis-Früherkennung), Herbivorenresistenz 3. Wachstumshemmung: hohe JA-Spiegel hemmen Zellelongation (Antagonismus zu GA) → kompakterer Wuchs; starker Stress → Wachstumseinbruch

Anbau-Relevanz

• MeJA-Applikation: Blattsprüh mit 50–200 µM MeJA in der frühen Blütephase (BBCH 51–65) steigert Trichom-Dichte; optimal 1–2 Anwendungen; nach Woche 4 der Blüte riskiert seneszenzfordernde Nebeneffekte
• Mechanische Stimuli als JA-Elicitoren: Leichtes Bürsten der Pflanzen, Topping, LST → aktivieren JA-Biosynthese über Phospholipase/LOX2 → milde Trichominduktion ohne exogene Chemikalie
• Botrytis-Priming: Prophylaktische MeJA-Behandlung vor Blütenreife kann JA-Weg "primen" → schnellere Botrytis-Abwehr, aber hemmt SA-Weg (→ ja-sa-antagonismus)
• Mythos: "MeJA steigert THC-Gehalt pro Trichom" — Feldstudien widerlegen dies; MeJA steigert Trichom-Dichte, nicht die Cannabinoidkonzentration innerhalb der Trichome; Gesamtcannabinoid-Ertrag pro Pflanze kann steigen (mehr Trichome × gleiche Konzentration), aber Potenz (%) bleibt unverändert

Verwandte Begriffe

• ja-biosynthese — LOX/AOS/AOC/OPR3/JAR1-Weg
• ja-signalweg-coi1 — COI1/JAZ/MYC2-Kaskade
• ja-sa-antagonismus — JA vs. SA-Abwehrstrategie
• ethylen-stressantwort — JA+ET-Synergie bei Pathogenabwehr

Quellen

• Pauwels L & Goossens A (2011) Plant Cell 23:3089–3100. PMC3203442. DOI: 10.1105/tpc.111.089300
• McGinnis A et al. (2025) HortScience 61:900. DOI: 10.21273/HORTSCI17579-25
• Conrath C et al. (2024) Cannabis Cannabinoid Res 16:68. DOI: 10.1089/can.2023.0068