Kurzdefinition
Shade Avoidance (Schattenflucht-Syndrom, SAS) ist die durch niedriges Rot:Dunkelrot-Verhältnis ausgelöste morphologische Streckungs-Antwort von Cannabis — gesteuert durch Phytochrom B und Gibberellin — die in dichten Beständen zu übermäßigem vertikalen Wachstum auf Kosten von Seitenästen und Blütenentwicklung führt.
Wissenschaftliche Beschreibung
Das R:FR-Signal
Sonnenlicht hat ein R:FR-Verhältnis von ~1.15-1.20. Chlorophyll absorbiert Rot (660-680 nm) stark, transmittiert und reflektiert Dunkelrot (730-750 nm) → unter Pflanzencanopy sinkt R:FR auf 0.05-0.5:
| Situation | R:FR-Wert | PhyB-Aktivierung |
|---|---|---|
| Direktes Sonnenlicht | 1.15-1.20 | Pfr dominant (>50%) |
| Bewölkt | 1.10-1.15 | Pfr-Mehrheit |
| Seitliches Canopy-Licht | 0.5-1.0 | Ausgeglichen |
| Unter Blattdach | 0.05-0.3 | Pr dominant → SAS |
| LED (kein FR) | >2.0 | Maximale Pfr → kein SAS |
Molekularer Mechanismus
PhyB misst das R:FR-Verhältnis als reversible photochemische Reaktion:
PhyB(Pr) --Rot-660nm--> PhyB(Pfr) [aktive Form]
PhyB(Pfr) --Dunkelrot-730nm--> PhyB(Pr) [inaktive Form]
Bei niedrigem R:FR: PhyB bleibt als Pr → PIFs (Phytochrome Interacting Factors) — besonders PIF4, PIF5, PIF7 — werden nicht abgebaut → akkumulieren → aktivieren: - Gibberellin-Biosynthese: GA20ox/GA3ox-Gene - Auxin-Signalkaskade: SAUR-Gene → Zellstreckung - Zirkadiane Regulation: Beeinflussung von PRR-Genen (Interaktion mit CsPRR37)
SAS-Morphologie in Cannabis
Franklin (2008), angewendet auf Cannabis:
| Merkmal | Normales Licht | Shade-Avoidance-Response |
|---|---|---|
| Internodienlänge | 2-5 cm | 5-15+ cm |
| Blattstielwinkel | ~45° | >70° (aufgerichtet) |
| Blattspreite | Breit | Schmal, verlängert |
| Seitenastentwicklung | Gut | Supprimiert |
| Blüte-Timing | Normal | Verzögert (bei Lichtmangel) |
| Chlorophyllgehalt | Hoch | Reduziert |
SOG/ScrOG und SAS-Management
In dichten Anbausystemen (SOG, ScrOG) ist SAS ein praktisch relevantes Problem: - Pflanzen in der Mitte des Canopy erhalten gefiltertes, FR-reiches Licht → SAS-Response - Ergebnis: untere Shoots strecken sich, schlechte Ausbeleuchtung des unteren Drittels - Gegenmaßnahme: ausreichender Pflanzabstand, Defoliation, reflektierende Wände (erhöhen R:FR durch Reflexion von nicht-absorbiertem Rot)
FR-Supplementierung
Umgekehrt kann gezieltes FR-Licht (730 nm LED) genutzt werden: - End-of-Day FR (EOD-FR): Kurze FR-Bestrahlung am Lichtende → PhyB-Reset → kontrolliertes Strecken (für Gleichmäßigkeit im Canopy) - Vorsicht: Überdosierung → übermäßige Streckung → strukturelle Schwäche
Anbau-Relevanz
- Pflanzendichte: Bei SOG/ScrOG Pflanzabstand so wählen, dass Seitenlicht nicht zu stark durch Nachbarpflanzen gefiltert wird (R:FR-Management)
- Reflektierende Wände: Weiße Wände / Mylarfolie erhöhen R:FR durch bessere Rotlichtreflexion → weniger SAS
- Defoliation: Entfernen von Schirm-Blättern über unteren Shoots → R:FR im unteren Canopy verbessert
- LED ohne FR-Kanal: Reine Blau/Rot-LEDs haben sehr hohes R:FR → kein SAS-Problem, aber fehlendes FR kann Blüteauslösung verzögern (PhyB übermäßig als Pfr → CsPRR37-Repression)
- Stretch in der Blüte: Die ersten 2-3 Wochen nach 12/12 sind teilweise SAS-getriggert (Blattcanopy filtert Licht) → normal, vorhersagbar
Verwandte Begriffe
- phytochrom-pigment — Lichtsensor für R:FR-Messung
- internodien — primäres morphologisches Ziel der SAS-Response
- gibberelline — Hormon das Streckungswachstum vermittelt
- apikaldominanz — SAS-Modulation der Seitenast-Entwicklung
Quellen
- Casal JJ (2013): Arabidopsis Book. DOI:10.1199/tab.0164
- Franklin KA (2008): New Phytol. DOI:10.1111/j.1469-8137.2008.02507.x
- Sellaro R et al. (2010): Plant Physiol. DOI:10.1104/pp.109.150573