Détermination du sexe chez le cannabis – système XY, plasticité sexuelle et sexage précoce
Le cannabis fixe son sexe génétiquement, mais l’exprime de manière étonnamment souple. Comprendre le fonctionnement de cette détermination du sexe, c’est aussi comprendre pourquoi des plantes deviennent hermaphrodites, comment naissent les graines féminisées et ce qui compte dans le choix des plantes de sélection.
Dioïque, mais pas figé
Le cannabis est surtout dioïque : les fleurs mâles et femelles se trouvent normalement sur des plantes séparées, et l’espèce pratique donc obligatoirement la fécondation croisée. Le sexe est déterminé par un système XY – les plantes femelles portent XX, les mâles XY. La plus grande paire de chromosomes est en même temps la paire sexuelle ; ses copies X et Y ont fortement divergé.
Deux cas particuliers délimitent ce tableau. Des variétés de chanvre à fibres monoïques ont été sélectionnées délibérément pour porter les deux types de fleurs sur une même plante ; il leur manque le marqueur Y mâle, elles n’ont donc pas de chromosome Y. Dans la production sinsemilla commerciale, en revanche, pratiquement toutes les plantes sont génétiquement femelles, parce que la formation de graines diminue la qualité des fleurs.
Pourquoi le sexe se voit à peine sur le semis
Sur un jeune semis, le sexe ne se détermine pas de façon fiable à l’œil – la différence entre plantes immatures est trop subtile, elle ne se montre avec certitude qu’à la floraison. Par voie moléculaire, c’est possible plus tôt : une PCR multiplex avec des marqueurs spécifiques du Y reconnaît le sexe dès le stade du semis, avec un taux de réussite d’environ 99,5 %. Des marqueurs plus anciens se trouvent en partie dans des rétrotransposons et ne sont pas aussi fiables dans toutes les variétés, c’est pourquoi la recherche travaille sur des marqueurs Y universels.
Plasticité sexuelle – l’interrupteur derrière le chromosome
Le chromosome établit le sexe, mais ne détermine pas définitivement le type de fleur visible. Le cannabis possède une plasticité sexuelle : l’expression phénotypique peut changer sous l’effet de stimuli hormonaux ou environnementaux, sans que le sexe chromosomique change. Des travaux récents confirment que des plantes XX comme XY peuvent changer complètement de type de fleur visible. Dès les années 1920, cette variabilité a été mise en relation avec des facteurs environnementaux comme la photopériode.
En bref : XY est le réglage par défaut, pas le destin. C’est précisément cette bipotentialité qui rend possibles aussi bien les graines féminisées que l’hermaphrodisme dû au stress.
L’interrupteur hormonal
L’expression du sexe est pilotée par un équilibre de phytohormones dans lequel l’éthylène est le stimulus féminisant central. Comme cette hormone est aussi l’hormone de blessure classique de la plante, un stress mécanique peut également orienter l’expression vers le féminin – le mécanisme est détaillé dans l’article consacré à cette hormone.
Ce qui en découle pour la sélection et la culture
Comme l’expression est plastique, elle peut basculer : sous stress apparaissent des formations hermaphrodites ou une inversion sexuelle. La multiplication végétative de clones femelles exige donc des conditions contrôlées, pour ne pas réveiller cette plasticité. Pour le choix des plantes de sélection, cela signifie que la stabilité génétique des lignées parentales est un levier direct de qualité, et que des plantes instables sont un mauvais matériel de sélection.