Determinazione del sesso nella cannabis – sistema XY, plasticità sessuale e sessaggio precoce
La cannabis fissa il proprio sesso per via genetica, ma lo esprime in modo sorprendentemente flessibile. Se capisci come funziona questa determinazione del sesso, capisci anche perché le piante diventano ermafrodite, come nascono i semi femminizzati e che cosa conta nella selezione.
Dioica, ma non rigida
La cannabis è per lo più dioica: i fiori maschili e quelli femminili si trovano di norma su piante separate, e la specie è quindi obbligata all’impollinazione incrociata. Il sesso è impostato da un sistema XY: le piante femmine portano XX, quelle maschi XY. La coppia di cromosomi più grande è anche la coppia sessuale, e la sua copia X e la sua copia Y si sono differenziate molto.
Due casi particolari delimitano il quadro. Le varietà di canapa da fibra monoiche sono state selezionate apposta per portare entrambi i tipi di fiore sulla stessa pianta. A loro manca il marcatore maschile Y, quindi non possiedono un cromosoma Y. Nella produzione commerciale di sinsemilla, invece, quasi tutte le piante sono geneticamente femmine, perché la formazione dei semi riduce la qualità delle cime.
Perché sulla plantula il sesso quasi non si vede
Sulla giovane plantula il sesso non si può determinare a vista in modo affidabile. La differenza tra piante immature è troppo sottile e si mostra con certezza solo alla fioritura. Per via molecolare si arriva prima. Una PCR multiplex con marcatori specifici della Y riconosce il sesso già sulla plantula, con una percentuale di successo intorno al 99,5 %. I marcatori più vecchi stanno in parte in retrotrasposoni e non sono ugualmente affidabili in tutte le varietà. Per questo la ricerca lavora a marcatori Y universali.
Plasticità sessuale – l’interruttore dietro il cromosoma
Il cromosoma imposta il sesso, ma non stabilisce in modo definitivo il tipo di fiore visibile. La cannabis possiede una plasticità sessuale. L’espressione fenotipica può cambiare in risposta a stimoli ormonali o ambientali, senza che cambi il sesso cromosomico. Lavori recenti confermano che sia le piante XX sia le piante XY possono cambiare del tutto il loro tipo di fiore visibile. Già negli anni ‘20 questa variabilità veniva collegata a fattori ambientali come il fotoperiodo.
In breve: XY è l’impostazione di partenza, non un destino. È proprio questa bipotenza a rendere possibili sia i semi femminizzati sia l’ermafroditismo da stress.
L’interruttore ormonale
L’espressione del sesso è regolata da un equilibrio di fitormoni, in cui l’etilene è lo stimolo centrale verso il femminile. Questo ormone è anche il classico ormone della ferita nella pianta. Per questo anche lo stress meccanico può spingere l’espressione verso il femminile; il meccanismo è descritto nella voce dedicata all’ormone.
Che cosa ne consegue per selezione e coltivazione
Siccome l’espressione è plastica, può ribaltarsi: sotto stress compaiono fiori ermafroditi o un’inversione sessuale. La propagazione vegetativa di cloni femmina richiede quindi condizioni controllate, per non risvegliare la plasticità. Per la selezione significa che la stabilità genetica delle linee parentali è una leva diretta sulla qualità. Le piante instabili sono cattivo materiale di selezione.