Мутации конопли

Мутации конопля

Содержание

1. Введение
2. Почему возникают мутации?
3. Как мутация может повлиять на каннабис?
4. Могут ли мутации каннабиса происходить в клонах?
5. Примеры распространенных мутаций конопли
6. Список использованной литературы

Введение

Мутация – это случайное изменение нуклеотидной последовательности или организации ДНК (генотипа) или РНК живого существа, что приводит к изменению его характеристик. ДНК и РНК представляют собой полимеры, образованные длинными цепями нуклеотидов. В основном эти изменения затрагивают только один нуклеотид или очень маленький участок ДНК из миллиардов нуклеотидов, составляющих геном, но они отвечают за генетическую изменчивость, которую можно наблюдать у всех видов. Без мутаций мы все были бы одинаковы и, главное, не было бы возможностей для эволюции и адаптации.

Таким образом, используя простейшие термины, под мутацией понимают «ошибки» в генетическом коде конопли, из-за которой растения развиваются не так, как ожидалось.

Почему возникают мутации?

Структура двойной спирали ДНК содержит сахарофосфатный скелет и пары азотистых оснований (аденин-тимин-гуанин-цитозин), которые соединены между собой посредством гидрофобных взаимодействий. Изменения в последовательности ДНК происходят при разделении клетки, когда механизм ДНК совершает ошибку, которую невозможно исправить. Клетки имеют механизмы восстановления, которые проверяют все пары оснований (аденин в паре с тимином и цитозин в паре с гуанином), но эти механизмы иногда могут идти не так и давать неправильную комбинацию, что приводит к мутации.

Однако некоторые мутации остаются совершенно незамеченными, поскольку несоответствующая пара будет продолжать производить ту же аминокислоту (это известно как «гипотеза баланса»). Кроме того, мутации могут происходить разными способами: вставками оснований, удалениями или заменами. Мутации могут возникнуть случайно при разделении клетки, но они могут быть вызваны, например, воздействием определенных химических веществ. В общем, существует два разных типа мутаций: мутации зародышевой линии и соматические мутации. В отличие от соматических мутаций, мутации зародышевой линии могут передаваться следующим поколениям.

Как мутация может повлиять на каннабис?

Мутация может быть как полезной, так и вредной, а может остаться даже незамеченной. Все живые существа, включая растения конопли, должны соответствовать определенным критериям, связанным с их генетикой и ДНК, чтобы правильно расти и быть стабильными.

Изменения ДНК растения могут влиять на многие области, включая его структуру, цвет, форму листьев, скорость прорастания, расположение шишек, общую урожайность, способность к фотосинтезу и многое другое. Однако большинство мутаций, не вызывающих деформаций, вынуждают растение развиваться необычным образом, но без ущерба для его здоровья.

Это означает, что из-за мутации растения могут иметь листья разного цвета, нечетное количество верхушек или даже больше ветвей, чем должно быть. Правда заключается в том, что хотя большинство производителей предпочитают выращивать недеформируемые растения, наблюдать за ростом мутированного растения может быть и познавательно, и интересно.

Сорт, склонный к мутациям

Пример того, как распространяются мутации, можно увидеть на примере сорта Australian Bastard Cannabis (ABC), который является поистине удивительной мутацией конопля, из-за которой растение имеет маленькие, гладкие, беззубые листики. Считается, что этот редкий штамм был впервые обнаружен где-то в Сиднее в 1970-х годах. Несмотря на то, что сначала он содержал очень низкий уровень ТГК, с момента его открытия селекционеры значительно повысили содержание каннабиноидов. Необычные размеры, форма и текстура листьев делают ABC отличным вариантом для тех, кто хочет выращивать его тайно, поскольку вряд ли их узнают прохожие.

Несколько подпольных производителей, экспериментировавших с этим сортом, сообщили о скрещивании, которое привело к подобным характеристикам винограда, включая способность производить спиралевидные стебли.

В дополнение к его редкости и необычному внешнему виду, характеристики виноградной лозы не кажутся слишком благоприятными для конопли и никогда не выводились в коммерческие сорта. Более того, к сожалению, анатомия его листьев, по-видимому, обусловлена высокорецессивными генами, и все попытки стабилизировать эту особенность пока были безуспешными.

Однако требуется большая осторожность, пытаясь выделить эти мутации, чтобы ввести их в современные штаммы. Существует вероятность создания водоворота нежелательных мутаций, которые могут распространяться через генетику каннабиса.

Поэтому когда селекционер обнаруживает мутацию, он скрещивает ее, пока случайная мутация не будет постоянно воспроизводиться в полной линии, и потомки всегда смогут развить ту же мутацию. В любом случае это действительно щепетильная процедура, которую очень сложно провести.

Существует также разновидность фрижской утки с листьями необычной формы, что затрудняет идентификацию ее как традиционной конопли, но делает ее идеальной для выращивания на открытом воздухе и в теплицах в густонаселенных районах. Название «Утка» связано с характерной формой листьев, напоминающей след утки, особенно в первые две трети ее жизни. Во время цветения некоторые верхние листья могут иметь более традиционную конопляную форму.

Могут ли мутации каннабиса происходить в клонах?

Семена конопли образуются путем полового размножения и содержат гены обоих родителей. Это делает семена и растение, произрастающее из него, генетически уникальными. Но черенки не могут изменить свой генетический отпечаток, потому что черенок является точной копией материнского растения. Клон даже имеет одинаковый возраст клеточки. Недельный черенок, взятый из двухмесячного материнского растения, на самом деле имеет возраст двух месяцев.

Получение черенков материнского растения конопли является бесспорно простым способом получения идентичных образцов. В тех странах, которые продвинулись дальше в процессе легализации, это самый распространенный способ выращивания. В коммерческом производстве, где клиенты требуют однородности, это лучший вариант. Однако среди опытных садоводов ходят слухи, что с возрастом материнские растения теряют свою эффективность. Некоторые считают, что это результат клоновой деградации, то есть идея о том, что клоны каннабиса отходят от генов материнского растения в последующих поколениях, что приводит к появлению более слабых растений, восприимчивых к вредителям и грибкам и имеющим более низкий потенциал урожайности. Другие отмечают, что генетические мутации могут возникнуть в популяциях клонов по мере старения материнского растения и передаются через те же черенки. Несмотря на то, что рецензируемых исследований, изучающих тонкости ботаники конопли, еще мало, некоторые исследования показывают, что фенотипические изменения в черенках растения конопли (т.е. изменения в физических характеристиках) вызваны спорадическими ошибками (мутациями) в секвенировании ДНК.

На самом деле теория эволюционной генетики, известная как «Храповик Меллера», предполагает, что некоторые растения обречены безвозвратно накапливать постоянно растущие вредные мутации (геномы неполых популяций), подавляющие способность растений быть сильными и устойчивыми к болезням и вредителям. Это способ, при котором природа демонстрирует свое преимущество половому размножению в популяциях растений.

Примеры распространенных мутаций конопли

Ростки-близнецы

Иногда семена конопли дают два ростка из одного семени. Это одна из самых распространенных мутаций, с которой вы можете столкнуться. Некоторые штаммы несколько более подвержены образованию близнецов, чем другие штаммы.

Опытный садовник может аккуратно попытаться разделить два саженца, уделяя большое внимание тому, чтобы не повредить корни. Кроме того, многие производители просто оставляют два растения каннабиса расти рядом. Часто вы получаете хорошие результаты, хотя для выращивания может быть полезно некоторое обучение для оптимизации распространения/проникновения света и, возможно, больший контейнер для растений, который может вместить два комбинированных корневых шарика.

Росток с тремя парами листьев

Некоторые растения конопли дают три пары листьев вместо обычных двух. Трехлопастная лестница конопли часто теряет свою тройничную тенденцию, когда растение созревает и созревает.

Трехлистная конопля также известна как мутовчатая филотаксия. Такие растения, как правило, гуще обычного куста. Это мутация, которую когда-то видели большинство опытных производителей, хотя этот признак не дает никаких преимуществ и мало интересует производителей семян каннабиса.

Конопля альбинос

Как и у животных, альбинизм может возникать у растений и есть результат отсутствия пигментации. Пигмент, обычно придающий листьям и цветам конопли зеленый цвет, известный как хлорофилл. Хлорофилл является абсолютно жизненно важным компонентом в жизни растений, поскольку он играет важную роль в процессе фотосинтеза.

Фотосинтез – это процесс превращения света и углекислого газа в сахар, который необходим растениям для выживания и процветания. Хлорофилл, присутствующий в листьях каннабиса, в основном используется для поглощения света. Таким образом, хотя белые виды конопли-альбиносов могут выглядеть впечатляюще и впечатляюще, на самом деле это огромный генетический дефект. Эстетичность чистого белого цвета является признаком огромного недостатка хлорофилла, а это означает, что растения-альбиносы практически не способны осуществлять процесс фотосинтеза, а следовательно, не могут производить энергию, необходимую для выживания и размножения. Если альбинизм появился с самого момента произрастания, то обычно рассада погибает через несколько дней.

Одной из самых впечатляющих мутаций в конопле является разноцветность. Он может иметь разную форму, например, можно увидеть растение с белыми полосами на листьях. Иногда листья могут быть наполовину зелеными, наполовину белыми, некоторые производители сообщают о сочетании зеленого и бронзового цветов. Несмотря на отличный визуальный эффект, отсутствие зеленого пигмента хлорофилла означает нарушение фотосинтеза, что приводит к снижению производительности.

Шишки на листьях

Еще одна странная мутация каннабиса, которая всегда поражает производителей, – это образование небольших бугорков на листьях. Они часто образуются у основания листа, где сталкиваются лист и его стебель. Это увлекательное структурное изменение обычно происходит после образования бутонов на главных соцветиях. Однако шишки на листьях мало способствуют повышению производительности. Некоторые изготовители удаляют листовые почки, чтобы биохимия листьев функционировала в более привычном направлении. Но многие другие с удовольствием оставляют их на месте и показывают коллегам.

Полиплоидия

Полиплоидный каннабис является темой, которая вызывает значительный интерес у производителей и селекционеров конопли, поскольку он имеет определенную привлекательность с точки зрения потенциального увеличения как урожайности, так и эффективности. Хромосомы каннабиса обычно бывают парами: одна от мужской и одна от женской. Триплоидный каннабис имеет 3 набора хромосом, тетраплоидный каннабис имеет 4 набора хромосом.

Самый распространенный в мире банан – это триплоид, намеренно созданный селекционерами, не умеющий формировать семена, урожай плодов выше (кому нужны бананы с семенами?), а рост более стабилен. Этот сорт банана размножается только черенками. Полиполизм широко распространён в растительном мире, но реже у животных. Полиплоидная конопля, вероятно, станет доступна в какой-то момент в будущем. Если (а лучше сказать «когда») это произойдет, производителей ждут серьезные бонусы в виде более мощных шишек и большей урожайности.

Лысые хвосты

Лысые хвостики, иногда называемые вторым междоузлиями, — это состояние, при котором почки конопли образуют тонкие хребты, часто шириной всего одну-две чашки. Без сомнения, это одна из самых красивых мутаций каннабиса, особенно когда шишки имеют жирный слой сверкающих трихом. Однако это не способствует повышению производительности.

В обычных условиях цветы конопли выглядят округлыми и плотными. Некоторые из них становятся высокими и узкими в зависимости от генетики, но при этом остаются компактными и плотными на ощупь. Чтобы предотвратить появление лысых хвостиков на шишках, нужно точно знать, что вызывает этот странный процесс. Основным фактором, ответственным за это, есть температурный стресс. Если ваш свет слишком интенсивный, слишком близок к конусам или производит слишком много тепла, это может привести к появлению лысых хвостов. Если температура поднимается слишком высоко или снижается слишком низко, рост может замедлиться, а урожайность пострадает. Растения конопли предпочитают несколько разный диапазон температур на разных этапах цикла выращивания. Краткая информация о температурных режимах представлена ниже:

Фаза лестницы: 20-25°C.

Вегетативная фаза: 22-28°С.

Фаза цветения: 20-26°C.

Если температура в комнате, оранжерее или саду превышает эти температуры в течение длительного периода времени, вы можете просто увидеть, как начнут появляться лисьи хвосты.

Отсутствует точка роста

Еще одна необычная мутация каннабиса, которую вы можете увидеть, – это отсутствие кончика роста у вашей рассады каннабиса. Они встречаются редко, и вы мало что можете сделать, чтобы вернуть растению нормальный рост. У вас есть два варианта: один – просто избавиться от растения. Во-вторых, сохранить его и надеяться, что боковые побеги (боковые ветви) компенсируют (возможное) отсутствие традиционного центрального цветения.

Вывод

В нашем исследовании мы обратили внимание на мутации конопли и их влияние на растение. На основании результатов можно заключить, что наличие мутаций у конопли на самом деле не зависит от производителя семян. Это скорее результат внешних факторов и сложных генетических процессов. Мутации в конопле могут проявляться в различных формах, и они могут оказывать как положительное, так и негативное влияние на растение. Однако важно понимать, что мутации в большей степени являются результатом случайных изменений генетической информации и влияние человека, в данном случае производителя семян, ограничивается ими.

Список использованной литературы

1. Кларк, Р. К. и Мерлин, доктор медицинских наук (2013). Конопля: эволюция и этноботаника. Пресс Калифорнийского университета. (Книга, содержащая информацию о генетике и эволюции конопли).

2. Руссо Э.Б. (2007). История каннабиса и его приготовление в сагах, науке и фамилиях. Химия и биоразнообразие, 4(8), 1614-1648. (Статья об истории использования конопли и ее генетику).

3. Смолл Э. (2015). Эволюция и классификация Cannabis sativa (марихуана, конопля) по использованию человеком. Ботанический обзор, 81(3), 189-294. (Обзор, описывающий эволюцию и классификацию конопли и ее использование).

4. Соулер, Дж., Стаут, Дж. М., Гарднер, К. М., Хадсон, Д., Видмар, Дж., Батлер, Л., ... и Пейдж, JE (2015). Генетическая структура марихуаны и конопли. PloS один, 10(8), e0133292. (Исследование генетической структуры конопли и различий между разными сортами).

5. Де Мейер, Э.П. (1999). Сорта волокнистой конопли: обзор происхождения, родословной, доступности и коротких агрономических характеристик. Журнал Международной ассоциации конопля, 6(2), 57-66. (Статья о различных сортах конопли и их происхождении).

6. Линч Р. К., Вергара Д., Титтес С., Уайт К., Шварц К. Дж., Гиббс М. Дж.… и Койл Г. М. (2016). Геномное и химическое разнообразие каннабиса. Критические обзоры растениеводства, 35(5-6), 349-363. (Обзор исследований, связанных с геномным и химическим разнообразием конопли).