Polyploidie bei Cannabis: Tetraploide, Triploide und Colchicin.

Von Triploiden hat fast jeder schon gehört, doch kaum jemand versteht, was sie sind und wie sie funktionieren. Dabei ist die Polyploidie einer der wenigen verbliebenen Wege, etwas wirklich Neues zu schaffen. Erklären wir sie in verständlicher Sprache und beginnen mit den Grundlagen. Drehe das Modell unten und schalte die Ploidie um — so wird es anschaulicher.

Der Diploid: unser Ausgangspunkt.

Cannabis ist, wie der Mensch, ein diploider Organismus (2n): es besitzt einen doppelten Chromosomensatz. Die meisten Organismen in der Natur sind so aufgebaut. Die Binarität ist überhaupt grundlegend — vom Plus/Minus der Ladung bis hin zur geschlechtlichen Fortpflanzung.

Bei der gewöhnlichen Kreuzung teilt sich der doppelte Satz (2n) in zwei haploide Zellen (1n): die Mutter gibt 1n, der Vater gibt 1n, und es entsteht ein neuer Organismus mit 2n. Ganz einfach.

Polyploidie ist ein natürlicher Vorgang.

Man sollte die Angst gleich nehmen: Wissenschaftler haben die Polyploidie nicht erfunden, wir haben nur gelernt, sie zu nutzen. In der Natur ist sie besonders bei Bedecktsamern verbreitet. Manchmal treten bei der Zellteilung Fehler auf — durch Kälte, Hitze oder Strahlung — und der Chromosomensatz verdoppelt sich. Gerede über gefährliche Machenschaften von Wissenschaftlern ist hier also gegenstandslos.

Der Tetraploid: stabilisierte Kraft.

Unter der Wirkung von Colchicin oder Oryzalin teilt sich eine 2n-Zelle nicht in 1n + 1n. Bei der Kreuzung entsteht dann ein Organismus mit 2n + 2n = 4n, ein Tetraploid. Bei ihm kommt es zu einer Verstärkung seines diploiden Vorfahren — der sogenannte Gigantismus-Effekt. Das ist eher eine Verstärkung als die Schaffung von etwas Neuem:

• häufig steigen Ertrag und Wuchshöhe;
• die Harzbildung verdoppelt sich, und die Menge an Enzymen wächst, darunter die Terpene;
• das Aromaprofil bleibt dem der Elternpflanze ähnlich, wird aber voller und tiefer.

Da die Zahl der Sätze gerade ist, teilt sich der Tetraploid stabil — das heißt, er ist fruchtbar und bringt Nachkommen hervor (wenn auch weniger Samen als ein Diploid). Ein grundlegend neues Aroma ist möglich, aber nur, wenn man zwei verschiedene Tetraploide aus unterschiedlichen Sorten kreuzt: dann entsteht ein tetraploider Hybrid mit einer Allelkombination, die im diploiden Vorfahren unmöglich war.

Der Triploid: genetisches Chaos.

Kreuzt man einen Tetraploiden (4n) mit einem gewöhnlichen Diploiden (2n), so erbt der Nachkomme 2n von der tetraploiden Mutter und 1n vom diploiden Vater. Macht insgesamt 3n, ein Triploid. Drei Chromosomensätze lassen sich bei der Meiose nicht gleichmäßig teilen, und es kommt zum Genomschock. Die Pflanze gerät unter extremen Stress, und das kann eine kräftige Produktion sekundärer Metaboliten anstoßen — Terpene, Flavonoide und andere.

Heterosis auf Steroiden

Triploide besitzen oft Hybridkraft, aber nicht die stabile, wie sie bei F1 vorkommt. Ihre Heterosis ist instabil und explosiv. Der Stoffwechsel arbeitet am Limit und liefert manchmal nicht einfach mehr Terpene, sondern unvorhersehbare Kombinationen davon. Ein angenehmer Bonus: Manche Triploide können Terpene ohne Abbau anreichern und bewahren so ein lebendiges Aroma selbst nach dem Trocknen.

Warum Triploide steril sind

Jeder weiß, dass Triploide keine Samen bilden (kernlose Mandarinen und Wassermelonen sind genau das). Der Grund ist einfach: Bei der Teilung wird von jedem Elternteil die Hälfte der Chromosomen vererbt, und 3 lässt sich nicht ohne Rest durch 2 teilen. Ein einzelnes Chromosom in zwei Hälften zu zerreißen, ist nicht möglich — daher die Sterilität.