Aufbau des Cannabissamens – Achäne, Embryo und Speicherstoffe

Was im Handel Samen heißt, ist botanisch eine Frucht. Die Achäne von Cannabis umschließt einen einzigen Samen mit einer harten, nicht aufspringenden Fruchtwand, dem Perikarp. Diese Unterscheidung ist keine Wortklauberei: die Hülle, die den Samen schützt, ist derselbe Körper, der beim Keimen überwunden werden muss, und ihre Festigkeit entscheidet mit darüber, ob ein alter Vorrat noch aufläuft. Der folgende Bau ist an einer Fasersorte elektronenmikroskopisch beschrieben worden.

Fruchtwand und Größe

Die untersuchten Früchte maßen 4 bis 5 Millimeter in der Länge bei 3 bis 4 Millimetern Durchmesser. Über Sorten hinweg werden 2 bis 6 Millimeter Länge und 2 bis 4 Millimeter Durchmesser berichtet, allerdings als Zitat älterer Literatur und nicht als eigene Messung derselben Arbeit. Unter dem Perikarp liegt die Testa, die papierartige Samenschale. Beide zusammen bilden die mechanische Umhüllung, und ihre Struktur und Festigkeit steuern die Keimung mit.

Lage des Embryos

Der Embryo ist gekrümmt und u-förmig in die Frucht gelegt. Die Spitze der Radicula, also der Keimwurzel, und die Kotyledonen zeigen beide zum Griffelende; im distalen Bereich liegt eine Kavität, in der die Radicula sitzt. Diese Lage erklärt den Keimvorgang: die Radicula tritt am Griffelende aus und spaltet die Hüllen in zwei Hälften, die am Grund miteinander verbunden bleiben. Wer eine Frucht öffnet, findet deshalb an einem Ende deutlich mehr Widerstand als am anderen.

Endosperm und Speicherstoffe

Anders als bei Getreide ist das Endosperm im reifen Cannabissamen kein Nährgewebe von Belang mehr. Es ist auf einen schmalen Randbereich geschrumpft und wirkt vor allem als weitere mechanische Barriere. Die Reserven liegen stattdessen in den Kotyledonen. Für die Zusammensetzung werden rund 18 bis 30 % Protein, 30 bis 40 % Öl und 25 bis 34 % Kohlenhydrate angegeben, und als Hauptspeicherprotein das Globulin Edestin mit 67 bis 75 % neben 25 bis 37 % Albumin. Auch diese Spannen sind übernommene Werte aus der Ernährungsliteratur, keine Messung an dem beschriebenen Material.

Ölkörper und Proteinkörper unter dem Mikroskop

Die Zellen der Kotyledonen sind dicht mit zwei Organellentypen gefüllt. Die Proteinkörper messen 2,5 bis 3,5 Mikrometer im Durchmesser, die sie umgebenden Ölkörper 0,7 bis 1,8 Mikrometer. Ein Ölkörper wird von einer Halbmembran begrenzt, auf der Proteine sitzen, die wie Emulgatoren wirken und die Tropfen voneinander trennen. Solange der Samen ruht, verschmelzen sie nicht.

Mit dem Beginn der Keimung ändert sich das Bild: raues endoplasmatisches Retikulum tritt an die Ölkörper heran, ihr Rand wird gewellt, und zuletzt fließen sie zusammen. Die Deutung, an diesem Retikulum gebildete Proteine wanderten durch die Halbmembran und spalteten dort die Emulgatoren, stammt aus der morphologischen Beobachtung und ist biochemisch nicht nachgewiesen. Bemerkenswert ist außerdem, was in diesen Zellen fehlte: Peroxisomen oder Glyoxysomen wurden nicht beobachtet, obwohl sie in anderen Arten den Abbau des Speicheröls tragen.

Was der Bau für die Praxis bedeutet

Zwei Dinge folgen unmittelbar. Erstens sitzt der Widerstand beim Keimen in Perikarp und Testa, nicht im Embryo, weshalb das vollständige Entfernen der Fruchtwand bei schwach keimendem Saatgut messbar etwas zurückholt; das ist im Artikel zur Verbesserung der Keimfähigkeit beschrieben. Zweitens sprengt ein entschälter Keimling die verbliebene Testa nicht mehr mit der Wurzelspitze, sondern durch Streckung von Hypokotyl und Kotyledonen, was ihn in dieser Phase empfindlicher gegen ein zu nasses Keimmedium macht.