Archivos de Etiquetas: Genética

CRISPR/Cas9 en el cannabis – El futuro de la ingeniería genética

¿Qué es CRISPR?

CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) es una innovadora herramienta biotecnológica basada en una función de seguridad natural de las bacterias. Utiliza una proteína llamada Cas9 y un ARN ligado (ARNg) con una secuencia de 17-20 nucleótidos para reconocer y cortar secciones específicas de ADN. En biotecnología, CRISPR se utiliza como tijeras genéticas para modificar genes y crear nuevas funciones.

¿Desde cuándo existe la modificación genética en animales y plantas?

La modificación genética en animales y plantas no es una tecnología nueva. El primer gen se insertó en una célula vegetal ya en la década de 1980. Desde entonces, la tecnología ha evolucionado y es posible modificar genes específicamente para conseguir rasgos deseados como la resistencia a las plagas o un mayor rendimiento.

¿Cómo funciona CRISPR en las plantas?

CRISPR/Cas9 puede utilizarse para cortar selectivamente genes en plantas con el fin de cambiar determinadas características. Para ello, el sistema CRISPR/Cas9 se inserta en la célula vegetal, donde encuentra el gen deseado y lo corta. A continuación, puede insertarse un nuevo gen para obtener el rasgo deseado. La modificación se transfiere entonces a la descendencia.

Diagrama del proceso CRISPR

Fuente: Crisprtx.com

¿Qué empresas trabajan ya con CRISPR en la industria del cannabis?

Algunas empresas que trabajan en el sector del cannabis ya utilizan CRISPR. Entre ellas figuran:

  • Ebbu: Esta empresa, adquirida por Canopy Growth Corp. en 2018, fue una de las primeras en utilizar CRISPR para crear cepas de un solo cannabinoide.
  • Sunrise Genetics: En 2018, Sunrise Genetics consiguió descifrar el genoma del cannabis.
  • CanBreed: Desde 2017, CanBreed, una empresa israelí de semillas genéticas, forma parte de la industria del cannabis. En 2020, adquirió una patente CRISPR/Cas9, lo que la convirtió en la primera empresa en tener una licencia CRISPR en la industria.

¿Cómo puede ayudar CRISPR en términos de cultivo/semillas de cannabis?

  • Aumentar la calidad: CRISPR puede utilizarse para modificar determinados genes de las plantas de cannabis con el fin de aumentar la concentración de THC o CBD, o reducir rasgos indeseables como el olor.
  • Aumento de los rendimientos: Modificando los genes responsables del crecimiento y la floración de las plantas se puede aumentar su rendimiento.
  • Resistencia a plagas: CRISPR puede utilizarse para añadir genes que hagan a las plantas más resistentes a plagas y enfermedades.
  • Mejora de las condiciones de cultivo: CRISPR puede utilizarse para añadir genes que permitan a las plantas afrontar mejor condiciones climáticas adversas como la sequía o las inundaciones.
  • Estandarización de semillas: CRISPR puede utilizarse para estandarizar semillas de modo que tengan rasgos consistentes, lo que las hace valiosas para la agricultura y el cultivo de plantas de cannabis.

En la industria del cannabis, CRISPR ofrece así grandes oportunidades para mejorar la calidad y la eficacia del cultivo.

La cuestión de si el uso de CRISPR es «éticamente correcto» es objeto de debate. Pero lo cierto es que el Departamento de Agricultura de Estados Unidos anunció en 2018 que no regularía los cultivos modificados con CRISPR siempre que las modificaciones se hicieran con ADN vegetal relacionado.

Este anuncio allanó el camino para seguir investigando y aplicando CRISPR en la agricultura y el fitomejoramiento.

En resumen, CRISPR/Cas9 es una poderosa herramienta biotecnológica que permite a los científicos seleccionar y modificar genes para crear nuevos rasgos en plantas y animales. Esto puede revolucionar la agricultura y el fitomejoramiento y mejorar los medios de subsistencia y la seguridad alimentaria en todo el mundo.

Cazamos terpenos: efectos, interacciones, sabores.

Cuando la abuela volvía de sus paseos por el brezal con limas frescas del huerto [...]

Hermafroditas: orígenes, efectos y futuro

Las plantas hermafroditas son naturales y forman parte del cultivo del cannabis, aunque sea un [...]

THC, CBD, CBG & CBN: Una visión general de los cannabinoides más conocidos

Los ingredientes de la planta de cannabis nos han fascinado a los humanos por más [...]

Hermafroditas: orígenes, efectos y futuro

Las plantas hermafroditas son naturales y forman parte del cultivo del cannabis, aunque sea un tema desagradable para muchos. Pero, ¿tan mala es su reputación?

No está científicamente demostrado que el hermafroditismo sea un rasgo negativo en las plantas de cannabis. Sin embargo, es importante señalar que el hermafroditismo también puede tener desventajas, como la transmisión de secuencias de ADN defectuosas, inestabilidad o enfermedades.

En última instancia, que el hermafroditismo se considere positivo o negativo depende de los objetivos de cría y de los requisitos específicos de un criador.

Origen y razones de los hermafroditas

No hay que descuidar que si se pasan por alto los rasgos hermafroditas en una cría, pueden hacerse notar más adelante. A menudo, los rasgos hermafroditas no están presentes en todas las generaciones y pueden tener muchos orígenes.

  • Información genética más antigua de épocas anteriores en las que las plantas eran monoicas.

  • Errores en la división celular debidos a fluctuaciones hormonales o interrupciones de la señal.

  • Errores de meiosis en los que los cromosomas no se dividen correctamente y los granos de polen defectuosos han polinizado la planta femenina. (Meiosis: «división madurativa», proceso por el que los genes masculinos y femeninos se mezclan aleatoriamente en una nueva generación)

No todos los hermafroditas son iguales.

Herm bajo: Planta que produce ocasionalmente un saco de plátano/polen debido al estrés, o repetidamente casi en el mismo lugar, por ejemplo en el brote más bajo.

Hermafroditas mediana
Herm mediana: Planta de semilla que forma varios sacos de polen o sacos aislados debajo de cada flor o entrenudo (también llamado eje de la hoja) en la primera carrera. 

Los clones tomados de esta planta también muestran las mismas características o menos, formando sólo sacos de polen aislados, pero ya no en cada flor/brote.

Hermafroditas fuerte
Herm fuerte: Una planta que obviamente desarrolla ambos caracteres sexuales. Puede ver claramente la formación de los sacos de polen masculinos en el brote superior (cabezuela) y los pelos blancos (también llamados pistilos o estigmas, que nacen del cáliz) que forman las plantas femeninas para atrapar el polen y garantizar su supervivencia.

Si estudias a fondo la cultura del cannabis, llegarás a conclusiones similares. Si echa un vistazo a Afganistán o Pakistán o a los campos marroquíes, a menudo encontrará también un hermafrodita muy presente en medio del campo. A menudo forman todos los sacos polínicos masculinos en la mitad inferior, que polinizan la parte superior de la planta, ya que es allí donde se expresan los rasgos femeninos, que capturan el polen y producen nuevas semillas para garantizar su supervivencia, como se ha mencionado anteriormente. Esto también puede observarse en los episodios Strain Hunter de Greenhouse Seeds.

Efectos de los hermafroditas

En el mundo actual del cannabis, donde a menudo todo gira en torno al atractivo de la bolsa o al próximo bombo publicitario, se olvida a menudo que la mayoría de las cepas son fuertes polihíbridos. A menudo tienen pedigríes tan largos que hay que desplazarse dos veces en seedfinder.eu para llegar al final.

Por supuesto, también intentamos trabajar con esa genética. Algunas variedades eran suficientemente estables, mientras que otras eran completamente inestables. No había diferencias entre las nuevas marcas de clase alta y los viejos criadores. Aparecieron plantas hermafroditas casi por todas partes, pero también buenos fenotipos que tenían potencial para ser cultivados varias veces y crear algo nuevo con ellos.

Precisamente por eso seguimos predicando para conocer lo mejor posible su genética antes de seguir trabajando con ella. A menudo se necesitan varias carreras, así como diferentes temporadas con diferentes condiciones, para averiguar exactamente cómo de estable es tu genética.

El futuro de los hermafroditas

En el futuro, lo más probable es que las llamadas «caza(s) de fenotipos» tengan lugar en el laboratorio. Sólo se necesita una fracción de una secuencia de ADN para reproducir el código genético y la planta resultante. Estas secuencias de ADN pueden analizarse en función de diversas propiedades, como el crecimiento, la resistencia o el sabor.

También se conoce como «selección asistida por marcadores», que es una nueva forma de selección.

El fitomejoramiento asistido por marcadores (MAB) es un método moderno de fitomejoramiento que utiliza marcadores genéticos para identificar y transferir rasgos específicos en las plantas. Es un método más preciso y eficaz que la cría tradicional y permite a los criadores conseguir rasgos específicos con mayor rapidez y probabilidad.

El MAB se apoya en el uso de marcadores de ADN que identifican genes específicos responsables de determinados rasgos, como la altura de la planta, el rendimiento y la resistencia a las enfermedades. Los obtentores pueden analizar las plantas en busca de estos marcadores para seleccionar las que tienen los rasgos deseados. Esto acelera el proceso de cría y produce resultados de mayor calidad.

Los rasgos o características indeseables heredados a través de la genética anterior podrían repararse, sustituirse o incluso manipularse aún más mediante CRISPR/Cas9.

Si le interesan estos temas, siga leyendo aquí: CRISPR/Cas9 en el cannabis – El futuro de la ingeniería genética

Hasta la próxima.

El amor,
Abuela

¿Qué significa realmente la cría?

El objetivo del fitomejoramiento es la modificación genética de las poblaciones de plantas para mejorar [...]

THC, CBD, CBG & CBN: Una visión general de los cannabinoides más conocidos

Los ingredientes de la planta de cannabis nos han fascinado a los humanos por más [...]

Cazamos terpenos: efectos, interacciones, sabores.

Cuando la abuela volvía de sus paseos por el brezal con limas frescas del huerto [...]

¿Qué significan F1, S1, BX1 & IBL?

«F1», «IBL», «BX» y «S1» son términos utilizados en la cría de cannabis para describir diferentes generaciones de variedades de cannabis. He aquí las diferencias más importantes:

F1

F1 significa «Primera Generación Híbrida». Es la primera generación resultante de un cruce entre dos plantas progenitoras diferentes. A menudo, las plantas híbridas F1 muestran rasgos distintivos de la planta madre polinizada, así como rasgos leves o moderadamente fuertes del padre (donante de polen). También se habla de rasgos dominantes y recesivos.

Si luego se cría una generación F2 cruzando una planta F1 hembra con una planta F1 macho del mismo lote, la variedad de rasgos y características diferentes ya es mucho mayor. También los rasgos de enfermedad de generaciones anteriores se hacen claramente más visibles. Por lo tanto, a partir de este momento, cada vez es más importante hacer una selección especialmente minuciosa. Para llegar a la línea endogámica (IBL) generación tras generación, hay que tener en mente un objetivo preciso hacia el que se trabaja en términos de crecimiento, resistencia, sabor y efecto.

En el mundo actual del cannabis, en el que se producen muchos cruces y la mayoría de las variedades ya son híbridos, seguimos observando que ciertos criadores siguen hablando de F1 sin haber analizado detalladamente el pedigrí de ambas parejas parentales.

Dentro de la burbuja del cannabis, un F1 verdadero requiere que no se solapen variedades idénticas de generaciones anteriores en el pedigrí de ambos pares de parentales. Por lo tanto, si la planta madre hembra y el macho correspondiente tienen ambos una Skunk #1 en su pedigrí, ¡este cruce híbrido no es de genética F1!

Fuera de la burbuja del cannabis, es decir, en la agricultura, que está regulada, hablamos de variedades híbridas F1 en cuanto se ha conseguido el llamado efecto de heterosis. Esto sucede cuando se tienen dos líneas parentales, que en el mejor de los casos no tienen los mismos pedigríes y que se han cruzado entre sí unas ocho veces. Estamos hablando de un «Selfing» (Hembra/Reverso) y no de una polinización regular (Macho/Hembra).

El proceso de autofecundación (S1) se explica con más detalle a continuación.

Si este proceso se repite hasta ocho veces (S8), ambos pares de parentales están tan alejados genéticamente que al cruzar estos dos parentales se produce el llamado efecto de heterosis, que hace que la planta parezca aún más grande, fuerte y estable.

Véase también: CRISPR/Cas9 en el cannabis – El futuro de la ingeniería genética

IBL

IBL son las siglas de «Inbred Line» (línea endogámica). Se refiere a las semillas que proceden de una línea estable y endogámica de plantas progenitoras. Aquí, un criador puede seleccionar sus hembras más atractivas en cada generación (F1, F2, F3, etc.) así como los machos y cruzarlos entre sí para trabajar generación tras generación y potenciar ciertos rasgos positivos y mitigar los negativos si es necesario. Las plantas IBL muestran menos variabilidad genética y suelen ser robustas y resistentes. A menudo, a partir de la octava generación (F8), se habla de línea endogámica (IBL), porque esta variedad se ha apareado muy a menudo con sus propios hermanos, y no con otros genotipos, que tienen un pedigrí completamente diferente.

Véase también: Genotipo vs. Fenotipo – ¿Cuál es la diferencia?

Si desea iniciar un proyecto IBL realmente serio, debe asegurarse desde la primera generación F1 de que ambos progenitores, o al menos uno de ellos, proceden ya de una línea consanguínea estable. Esto al menos aumenta la posibilidad de que los malos rasgos ya hayan sido criados fuera de esta genética. De nuevo, sitios como seedfinder.eu deberían utilizarse para investigar los pedigríes e historias de las variedades individuales. Hoy en día, muchos bancos de semillas cruzan aleatoriamente dos híbridos entre sí y los lanzan al mercado minorista como «genética F1 estable». Es discutible que esta genética sea realmente tan estable. Esto depende sin duda del criador y de su selección. La genética polihíbrida también puede tener propiedades muy interesantes. Algunas de las variedades más conocidas proceden incluso de la polinización hermafrodita o de las llamadas bagseeds.

Véase también: Hermafroditas: orígenes, efectos y futuro

BX

BX significa «retrocruzamiento». Es un método en el que un híbrido se cruza con una de sus plantas madre (el mismo macho que sirvió en la primera polinización para crear el híbrido) para obtener o mejorar ciertos rasgos deseados. Las semillas BX suelen tener una buena combinación de estabilidad y rasgos deseados.

Existen muchos métodos diferentes de retrocruzamiento. Sin embargo, la más popular es la descrita anteriormente, en la que la misma planta macho se toma una y otra vez y se vuelve a emparejar con una planta hembra de la primera generación o del retrocruce ya realizado con éxito para volver a producir nuevas semillas.

En nuestro cruce de Critical Cake (Wedding Cake x Critical Kush), hicimos dos retrocruces. La primera fue con la Critical Cake #1 que fue polinizada con el mismo macho de Critical Kush que la Wedding Cake a partir de la cual se creó la Critical Cake. Llamamos a la cepa resultante Grandma’s OG, ya que encontramos que tiene características OG distintivas.

Se realizó otro retrocruce con nuestra Critical Cake #7. Este fenotipo presentaba rasgos de ambas parejas parentales. Tiene un crecimiento rápido, produce hermosas flores gruesas que se vuelven púrpuras hacia la cosecha y tiene un aroma a pastel de bayas. Como nuestro objetivo era combinar el sabor de la Wedding Cake con el crecimiento floral de la Critical Kush, este retrocruce tuvo éxito y se convirtió en nuestra Critical Cake BX1 oficial.

S1

S1 significa «Selfed» o «Autopolinización». Es un método en el que se selecciona un fenotipo femenino específico para producir la siguiente generación de semillas. El método de producción de S1 suele implicar el uso de condiciones de estrés, como tratamientos químicos (pulverización de STS) o manipulación de la luz, para inducir a la planta a desarrollar caracteres sexuales masculinos de modo que pueda autopolinizarse o que otra planta que no haya sido sometida a un tratamiento de estrés actúe como receptora del polen.

Véase también: Diferencia entre semillas regulares, feminizadas y automáticas

Las semillas S1 normalmente sólo producen plantas femeninas y también pueden tener rasgos únicos que no están presentes en otras generaciones. Sin embargo, al tratarse de semillas manipuladas genéticamente, también podría aumentar el número de hermafroditas.

Es importante tener en cuenta que estos términos no están normalizados y pueden utilizarse de forma diferente de un ganadero a otro. Por lo tanto, es importante investigar cuidadosamente las características y propiedades específicas de las semillas de cáñamo antes de comprarlas.

CRISPR/Cas9 en el cannabis – El futuro de la ingeniería genética

¿Qué es CRISPR? CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) es una innovadora herramienta biotecnológica [...]

Hermafroditas: orígenes, efectos y futuro

Las plantas hermafroditas son naturales y forman parte del cultivo del cannabis, aunque sea un [...]

Genotipo vs. Fenotipo – ¿Cuál es la diferencia?

Genotipo y fenotipo son términos de la genética y se refieren a las características de [...]