Geschlechtsbestimmung bei Cannabis – XY-System, sexuelle Plastizität und frühes Sexing
Cannabis legt sein Geschlecht genetisch fest, drückt es aber überraschend flexibel aus. Wer versteht, wie diese Geschlechtsbestimmung funktioniert, versteht auch, warum Pflanzen zwittern, wie feminisierte Samen entstehen und worauf es bei der Zuchtauswahl ankommt.
Zweihäusig, aber nicht starr
Cannabis ist überwiegend zweihäusig (diözisch): männliche und weibliche Blüten sitzen normalerweise auf getrennten Pflanzen, die Art ist damit ein obligater Fremdbefruchter. Angelegt wird das Geschlecht über ein XY-System – weibliche Pflanzen tragen XX, männliche XY. Das größte Chromosomenpaar ist zugleich das Geschlechtspaar; seine X- und Y-Kopie haben sich stark auseinanderentwickelt.
Zwei Sonderfälle grenzen das ab. Einhäusige (monözische) Faserhanf-Sorten wurden gezielt so gezüchtet, dass beide Blütentypen auf einer Pflanze sitzen; ihnen fehlt der männliche Y-Marker, sie besitzen also kein Y-Chromosom. In der Sinsemilla-Produktion sind kommerziell dagegen praktisch alle Pflanzen genetisch weiblich, weil Samenbildung die Blütenqualität mindert.
Warum man das Geschlecht am Sämling kaum sieht
Am jungen Sämling ist das Geschlecht optisch nicht zuverlässig zu bestimmen – der Unterschied unreifer Pflanzen ist zu subtil, sicher zeigt er sich erst zur Blüte. Molekular geht es früher: Eine Multiplex-PCR mit Y-spezifischen Markern erkennt das Geschlecht bereits am Sämling mit einer Trefferquote um 99,5 %. Ältere Marker sitzen teils in Retrotransposons und sind nicht in allen Sorten gleich verlässlich, weshalb die Forschung an universellen Y-Markern arbeitet.
Sexuelle Plastizität – der Schalter hinter dem Chromosom
Das Chromosom legt das Geschlecht an, bestimmt den sichtbaren Blütentyp aber nicht endgültig. Cannabis besitzt sexuelle Plastizität: Der phänotypische Ausdruck kann sich auf hormonelle oder umweltbedingte Reize hin verändern, ohne dass sich das chromosomale Geschlecht ändert. Aktuelle Arbeiten bestätigen, dass sowohl XX- als auch XY-Pflanzen ihren sichtbaren Blütentyp vollständig wechseln können. Schon in den 1920er-Jahren wurde diese Wandelbarkeit mit Umweltfaktoren wie der Photoperiode in Verbindung gebracht.
Kurz: XY ist die Voreinstellung, nicht das Schicksal. Genau diese Bipotenz macht sowohl feminisierte Samen als auch stressbedingtes Zwittern erst möglich.
Der hormonelle Schalter
Gesteuert wird der Geschlechtsausdruck über ein Gleichgewicht von Phytohormonen, in dem Ethylen der zentrale Feminisierungs-Reiz ist. Weil dieses Hormon zugleich das klassische Wundhormon der Pflanze ist, kann auch mechanischer Stress den Ausdruck in Richtung weiblich lenken – die Mechanik ist im eigenen Hormon-Artikel ausgeführt.
Was daraus für Zucht und Anbau folgt
Weil der Ausdruck plastisch ist, kann er kippen: Unter Stress zeigt sich Zwitter-Bildung oder eine Geschlechtsumkehr. Die vegetative Vermehrung weiblicher Klone erfordert deshalb kontrollierte Bedingungen, um die Plastizität nicht zu wecken. Für die Zuchtauswahl heißt das: Die Zuchtstabilität der Elternlinien ist ein direkter Qualitätshebel, und labile Pflanzen sind schlechtes Zuchtmaterial.