Semillas feminizadas: producción y calculadora de STS

Las semillas feminizadas dan plantas femeninas. El polen que las engendra procede a su vez de una planta femenina. Pero una hembra no produce polen por sí sola. Para ello se suele pulverizar con tiosulfato de plata, STS para abreviar. En un ensayo con cuatro variedades de cáñamo, tras tres aplicaciones entre el 95 y el 100 % de las flores de las puntas de los brotes eran masculinas. Las puntas de los brotes son los extremos superiores de los tallos.

¿Por qué la descendencia sale femenina?

Porque cada grano de polen de una planta femenina transmite solo un cromosoma X. Los cromosomas portan el material genético en el núcleo de la célula. Las plantas femeninas tienen dos X; las masculinas, un X y un Y. Si un grano de polen así llega a una flor femenina, vuelve a formarse una semilla con dos X. En los ensayos, toda la descendencia examinada de esas polinizaciones era femenina. En un ensayo se demostró en las plántulas mediante PCR. Esta prueba genética hace visible un fragmento masculino del genoma.

Lo mismo ocurre sin planificarlo cuando una planta femenina se vuelve hermafrodita. Forma sus propias anteras y se poliniza con ellas. Las anteras son los órganos en los que madura el polen. En el ensayo, las semillas de esas flores dieron solo plantas genéticamente femeninas. Las semillas de un cruce con un macho dieron, en dos líneas, aproximadamente la mitad de machos. «Feminizada» no tiene nada que ver con «autofloreciente». Autofloreciente significa que la floración empieza según la edad y no según la duración del día.

Elige semillas feminizadas si no quieres machos. Los hermafroditas siguen siendo posibles.
En las variedades autoflorecientes, comprueba las dos indicaciones por separado. Las dos propiedades aparecen de forma independiente.

¿Con qué produce polen una planta femenina?

Casi siempre con un producto que bloquea la acción del etileno. El etileno es una sustancia mensajera gaseosa de la planta y favorece las flores femeninas. Sin su acción, también una hembra genética forma flores masculinas. El STS se obtiene a partir de la sal de plata nitrato de plata y de la sal tiosulfato de sodio en una proporción de uno a cuatro. Casi toda la plata queda entonces disuelta, con cada partícula de plata unida a dos partículas de tiosulfato. Así se desplaza bien por los vasos conductores con los que la planta reparte el agua. El nitrato de plata puro apenas se mueve por ellos. La acción se ha estudiado en Arabidopsis, la planta modelo de la botánica. Allí la planta reconoce el etileno en un sitio de unión, el receptor. En ese receptor, la plata ocupa el lugar del cobre. El etileno sigue uniéndose, pero la señal ya no se transmite. En el cannabis esto no se ha medido.

Los demás productos actuaron con menos fuerza o causaron daños. En la comparación con la misma variedad, el STS quedó en cabeza, por delante del AVG y muy por delante de la sal metálica nitrato de cobalto y del 1-MCP. El AVG inhibe la formación del etileno. Aplicado en gotas sobre la punta del brote dio en un ensayo 132 flores masculinas; pulverizado, casi ninguna. A dosis más altas, las puntas amarillearon. El 1-MCP es un gas que actúa sobre el mismo receptor. En dos ensayos no dio ni una sola flor masculina. La plata coloidal consiste en partículas de plata finamente repartidas en agua. Con 30 ppm, es decir, 30 partes por millón, solo funcionó pulverizándola a diario hasta la floración. Una sola aplicación no tuvo efecto. La hormona de crecimiento ácido giberélico, GA3 para abreviar, es la vía más antigua. En 1972, 50 µg por planta, aplicados durante diez días mediante una mecha, dieron de media 33,8 flores masculinas. Una semana después la planta ya volvía a formar flores femeninas. Pulverizado al 0,01 %, el GA3 no tuvo ningún efecto en otro ensayo. Día corto significa doce horas de oscuridad o más; día largo, noches correspondientemente más cortas. Cuando se aplicó GA3 en el paso al día corto, las inflorescencias crecieron alargadas y poco compactas en otro ensayo más. Al mismo tiempo bajaron el THC y el CBD, los dos principios activos más importantes.

Elige el STS como producto.
Usa plata coloidal solo si puedes pulverizar a diario hasta la floración.
Renuncia al GA3 y al 1-MCP. Según los autores de un estudio, en la práctica el GA3 ha sido sustituido en gran medida por el STS.

¿Cómo se prepara y se pulveriza la solución de STS?

El STS lo mezclas tú mismo a partir de dos sales de un proveedor de laboratorio o de productos químicos. Se pulveriza una solución de 3 mM, tres veces con una semana de intervalo. Las concentraciones se indican en milimoles por litro, mM para abreviar. 0,1 M son 100 mM. Para una planta con tres aplicaciones de 400 ml cada una necesitas 180 ml de solución madre, es decir, dos preparaciones. Una preparación de 100 ml alcanza, según el cálculo, para algo más de 660 ml de solución de pulverización. Con la receta de abajo compras para ello 1,7 g de nitrato de plata. A eso se suman 3,16 g de tiosulfato de sodio anhidro o 4,96 g de tiosulfato de sodio pentahidratado. De ello, según el cálculo, solo llegan a la solución de pulverización 0,61 g de nitrato de plata y 2,28 g o 3,57 g de tiosulfato de sodio. Para otras cantidades calcula la calculadora de abajo. En la lista de la compra van:

Nitrato de plata (AgNO₃).
Tiosulfato de sodio (Na₂S₂O₃), anhidro o como pentahidrato (Na₂S₂O₃ · 5 H₂O). La forma que contiene el envase figura en la etiqueta. El pentahidrato contiene agua de cristalización y aporta menos tiosulfato por gramo.
Agua destilada, como en los ensayos.
Un mojante, para que la solución se quede en las hojas. En un ensayo fue un 0,1 % de Tween 20.
Una balanza de precisión con divisiones de 0,01 g, una probeta, dos botellas oscuras y un pulverizador.

Solución A, nitrato de plata 0,1 M: disuelve 1,7 g de nitrato de plata en agua destilada y completa hasta 100 ml.
Solución B, tiosulfato de sodio 0,1 M: disuelve 3,16 g de la sal anhidra o 4,96 g del pentahidrato y completa hasta 200 ml. Esto alcanza para dos preparaciones de solución madre.
Guarda ambas soluciones a oscuras hasta usarlas.
Solución madre, STS 20 mM: vierte despacio 20 ml de la solución A en 80 ml de la solución B, en este orden. Eso da 100 ml. Para tres aplicaciones de 400 ml, prepárala dos veces. En la nevera se conserva hasta un mes. Se recomienda prepararla en el momento.
Solución de pulverización, 3 mM: completa 150 ml de solución madre con agua destilada hasta 1 l y añade el mojante.

Con 3 mM en tres aplicaciones, en el ensayo citado al principio entre el 95 y el 100 % de las flores de las puntas de los brotes fueron masculinas. Una décima parte, 0,3 mM, solo dio entre el 42 y el 91 %. En otro ensayo bastó en tres variedades una única aplicación temprana con 1,5 mM. También allí funcionaron mejor tres aplicaciones. En tres variedades con alto contenido de THC, con 3 mM en tres aplicaciones cambiaron de sexo entre el 80,5 y el 94,7 % de las flores. Allí la primera aplicación se hizo en el paso al día corto. Más no aporta nada: 20 mM causaron manchas amarillas y caída de hojas. Demasiado poco no funciona en absoluto. En total, 100 µg de STS por planta no dieron en un ensayo ni una sola flor masculina. Según el cálculo, eso es menos de una milésima parte de la plata de una sola aplicación de 400 ml con 3 mM.

Pulveriza hasta que la solución gotee de las hojas. En plantas de 1 a 1,5 m de altura fueron unos 400 ml por aplicación.
Pulveriza justo después de apagar la luz, para que las hojas no se quemen. En exterior equivale al crepúsculo, aunque esto no se ha probado en exterior.
Pulveriza la planta entera. Funcionó mejor que tratar solo las puntas de los brotes.
También un tratamiento parcial actúa sobre toda la planta. Tratar solo las puntas de los brotes ya causó daños foliares en toda la planta.
Para la autopolinización puedes tratar una sola rama. Un programa de mejora pulverizó solo una rama tres veces, con dos días de intervalo, con 6 mM. No se ha medido si las demás ramas florecen entonces como masculinas.

Calculadora de la solución de STS

La calculadora indica cuánto nitrato de plata y cuánto tiosulfato de sodio necesita una solución de pulverización con la concentración elegida, diluida a partir de la solución madre o pesada directamente. También fija las fechas de las aplicaciones y los momentos aproximados del polen y de las semillas.

Datos

Concentración (mM) En los ensayos funcionaron de 1,5 a 3 mM; 0,3 mM funcionó solo en parte y 20 mM dañó las hojas.

Solución por planta y aplicación (ml) Se pulveriza hasta que gotee; plantas de 1 a 1,5 m de altura necesitaron unos 400 ml.

Plantas

Aplicaciones

Intervalo entre aplicaciones (días)

Primera aplicación el

Preparacióna partir de la solución madre pesar directamente

Tiosulfato de sodio comosal anhidra pentahidrato

Resultado

Fechas

Manipular y almacenar el nitrato de plata y el tiosulfato de sodio según la ficha de datos de seguridad del producto.

Valores calculados a partir de las masas molares: nitrato de plata 169,87 g/mol, tiosulfato de sodio 158,11 g/mol, como pentahidrato 248,18 g/mol. Solución madre según el protocolo de Sigma-Aldrich: 20 ml de nitrato de plata 0,1 M en 80 ml de tiosulfato de sodio 0,1 M dan 100 ml a 20 mM.

¿Cuándo se pulveriza, en interior y en exterior?

Al principio de la floración. En interior empieza el día en que el temporizador cambia a día corto. Día corto significa doce horas de oscuridad ininterrumpida o más. Al principio del día corto, la reversión sexual funcionó de forma fiable. A mitad de la floración, en un ensayo no bastó con una aplicación. Incluso tres aplicaciones solo dieron entonces algunas flores masculinas en el 26 al 57 % de las plantas. Según una revisión, se pulveriza incluso durante la fase de crecimiento y después se dejan las plantas una semana en día largo.

En exterior no hay día de cambio. Después del solsticio de verano, las noches se alargan un poco cada día. La inducción floral es el paso de la planta a la floración. Cuándo empieza depende de la variedad. El paso se extiende a lo largo de varios días. En un ensayo en cámara, más de la mitad de las plantas solo empezó a formar una inflorescencia tras tres días cortos seguidos. De vuelta al día largo, la inflorescencia volvió a deshacerse. El inicio se reconoce en la punta del brote: allí hay tres o más pares de estigmas muy juntos. Los estigmas son los pelillos blancos de la flor femenina. Las flores sueltas en las axilas de las hojas no cuentan. Esas las forma una planta mayor también con días largos.

En interior, haz la primera aplicación el día del cambio a día corto y las otras dos con una semana de intervalo cada una.
O, según la revisión, pulveriza ya en la fase de crecimiento y después da una semana más de día largo.
En exterior, haz coincidir la primera aplicación con el inicio del paso a floración o poco antes. Falta un ensayo en exterior; la regla procede del cultivo en interior.
En variedades que cambian a floración poco después del solsticio de verano, planifica las aplicaciones en julio.
Cuenta con unas cuatro semanas desde la primera pulverización hasta el polen, y otras tres o cuatro hasta la semilla madura. La maduración de la semilla se midió en flores hermafroditas autopolinizadas.
En exterior, la semilla de esas variedades madura así, según el cálculo, entre la segunda quincena de agosto y mediados de septiembre.

¿Qué planta sirve como donante?

Una planta con certeza femenina que, sin tratar, no muestre flores masculinas. El STS actúa con independencia de lo propensa que sea una planta. Por tanto, el tratamiento no revela si la donante tiende por sí misma a formar flores masculinas. Esa tendencia se hereda. Las hijas de hembras con flores masculinas las formaron con más frecuencia. En dos ensayos fueron el 34 % en lugar del 23 % y el 13,7 % en lugar del 4,9 % de las hembras.

Tampoco una línea feminizada es estable de forma automática. «Feminizada» afecta solo al sexo de la descendencia, no a la tendencia al hermafroditismo. En un programa de mejora, 16 procedencias se autopolinizaron durante hasta seis generaciones. A partir de la cuarta generación aparecieron flores anómalas en todas las líneas. Eran, por ejemplo, flores con órganos de ambos sexos o flores en un lugar equivocado. Al mismo tiempo se formaron menos semillas. En una línea con siete generaciones cultivadas en paralelo, la proporción de flores anómalas subió del 0,4 % al 13,7 %. Eso es más de treinta veces más. Esta línea era monoica y llevaba flores masculinas y femeninas en la misma planta. En esas líneas no siempre hizo falta un tratamiento para la autopolinización. En las líneas procedentes de plantas femeninas, las plantas tratadas dieron a menudo muy poco polen en generaciones posteriores. Ocho de 22 de esos intentos fracasaron por ello. Se supone que así se selecciona también la capacidad de reversión sexual y que las flores masculinas espontáneas se vuelven más frecuentes. No se ha medido; la suposición es de los autores del programa de mejora. Para una sola generación S1 no hay ninguna medición sobre la tendencia al hermafroditismo. Tras una autopolinización, en un ensayo no se encontró ninguna pérdida medible de diversidad genética.

Deja florecer antes a la donante sin tratar y revísala en cada nudo. Como alternativa, confirma su sexo con una prueba genética.
Descarta como donante cualquier planta que tenga aunque sea una sola flor masculina. Después cuentan la salud y las características que debe transmitir.
No autopolinices una línea una y otra vez durante muchas generaciones.
A partir de la cuarta generación de autopolinización, busca de forma específica flores anómalas.
Comprueba antes la estabilidad genética de la donante, como se describe en el artículo sobre el test de estrés.

¿Cómo se obtiene y se transfiere el polen?

Se recoge de las flores masculinas abiertas, unas cuatro semanas después de la primera aplicación. Cuánto polen da una planta tratada depende mucho de la variedad. De cinco variedades, una dio aproximadamente tanto como un macho auténtico. Tres quedaron en un punto intermedio y una no formó nada. En el polen de las plantas tratadas, entre el 37 y el 83 % de los granos estaban deformados; en los machos, ninguno. En la prueba de germinación sobre medio de cultivo germinaron entre el 0 y el 13 % de los granos; en dos machos, el 10 y el 19 %. Las flores masculinas aparecieron unas tres semanas después de la primera aplicación y el polen, a las cuatro aproximadamente. Las flores masculinas de las plantas tratadas se abrieron a los 25 días más o menos; las de los machos auténticos, a los 18. Muchas no llegan a abrirse o sueltan el polen con dificultad.

Con una variedad nueva, haz primero una prueba.
Recoge el polen de flores abiertas, por ejemplo golpeándolas suavemente sobre una hoja de papel.
Lleva el polen a la misma planta o a su esqueje, es decir, a una copia genéticamente idéntica. Eso es una autopolinización (selfing); las semillas forman la generación S1.
Para un cruce, lleva el polen a otra planta femenina. También su descendencia es femenina.
Ten en cuenta la germinación: en un ensayo, las semillas de polen de STS germinaron en un 64,3 %, algo menos de dos de cada tres.
Espera semillas maduras a partir de unas tres o cuatro semanas después de la polinización. Se midió en flores hermafroditas autopolinizadas con entre 22 y 48 semillas por inflorescencia y un 90 a 95 % de germinación.