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Cultura

Existe a semente perfeita 100% uniforme, estável e idêntica?

Uma empresa desenvolveu sementes repelentes de cannabis híbrida F1 com 100% de estabilidade

A israelense CanBreed, que atua no ramo de sementes e genética, informa que já terminou cultivar sementes de cannabis geneticamente estável e geneticamente uniforme. De acordo com a CanBreed, suas sementes são as primeiras do mundo. Em abril de 2021, deve chegar ao mercado israelense as primeiras sementes de cannabis, que são 100% estáveis, eliminando a necessidade de mudas ou culturas de tecidos e podem reduzir custos e melhorar a qualidade, segundo a fabricante israelense, que afirma ser o primeiro a fazer isso.

Os principais pontos fracos do cultivo de cannabis sativa L

  • Falta de genética de cannabis e cânhamo uniforme e aprimorada  que foram desenvolvidos e adaptados para a cultura de massa  
  • A dependência dos produtores de mudas de plantas em vez de usar sementes estáveis ​​e melhoradas.
  • Os produtores enfrentam queda nos preços da cannabis para  conforme a demanda e a oferta aumentam, enquanto os custos de cultivo de cannabis e cânhamo (na melhor das hipóteses) permanecem inalterados
  • A indústria da cannabis, incluindo pacientes e usuários recreativos, só tem acesso a produtos inconsistentes e não tira o máximo partido dos benefícios da cannabis. 

O cruzamento de duas variedades diferentes de cannabis forma uma nova planta híbrida F1 ("primeira geração"). No entanto, todas as cepas de cannabis que existem no mercado hoje são muito heterozigotas, o que significa que qualquer polinização (cruzamentos) entre essas duas cepas de cannabis diferentes produzirá sementes com maior instabilidade genética. Portanto, hoje cada semente individual produzida em uma planta polinizada, mesmo que seja essencialmente uma semente híbrida F1, é em princípio diferente de todas as outras sementes da mesma planta.

O fato de todas as sementes serem diferentes umas das outras em uma determinada planta significa que a propagação de plantas a partir dessas sementes, mesmo que sejam da mesma planta, produz plantas com perfis de DNA diferentes.

É por isso que o único método disponível para os cultivadores de cannabis hoje, para manter uma descendência idêntica ("fiel ao tipo") de uma única planta (chamada de "planta mãe"), é a clonagem (propagação vegetativa ou cultura de tecidos. )

A solução de semente híbrida F1

Em contraste, a indústria de sementes convencional chama uma semente híbrida F1 de uma semente desenvolvida a partir do cruzamento de duas cepas 100% homozigotas distintas - também chamadas de "linhagens parentais" (uma "planta feminina" e uma "planta masculina"). O cruzamento dessas duas linhas parentais estáveis ​​sempre produz as mesmas sementes híbridas F1, que não são apenas idênticas entre si, mas são sempre 100% uniformes em seu perfil de DNA.  

As sementes híbridas F1 referem-se à reprodução seletiva de uma planta por polinização cruzada de duas plantas-mãe diferentes. Em genética, o termo é uma abreviatura de Filial 1 - literalmente "primeiros filhos". Às vezes é escrito F1 mas os termos significam a mesma coisa.

A hibridização já existe há algum tempo. Gregor Mendel, um monge agostiniano, registrou pela primeira vez seus resultados no cruzamento de ervilhas no século XIX. Ele pegou duas cepas diferentes, mas puras (homozigotas ou mesmo gene) e polinizou-as manualmente. Ele observou que as plantas cultivadas a partir das sementes F19 resultantes eram de um gene heterozigoto ou diferente. Essas novas plantas F1 carregavam as características dominantes em cada progenitor, mas que não eram idênticas a nenhuma delas. Ervilhas foram as primeiras plantas F1 documentadas e dos experimentos de Mendel nasceu o campo da genética.

Plantas não polinizareles não estão na selva? Claro que sim. Os híbridos F1 podem ocorrer naturalmente se as condições forem adequadas. A hortelã-pimenta, por exemplo, é o resultado de um cruzamento natural entre duas outras variedades de hortelã. No entanto, as sementes híbridas F1 que você encontra empacotadas na prateleira de sementes em seu centro de jardinagem local são diferentes das sementes cruzadas selvagens porque suas plantas resultantes são criadas por polinização controlada. Como as espécies-mãe são férteis, uma pode polinizar a outra para produzir essas sementes de hortelã-pimenta.

E a hortelã que acabamos de mencionar? É perpetuado pelo crescimento de seu sistema radicular e não pelas sementes. As plantas são estéreis e não podem ser propagadas por reprodução genética normal, que é outra característica comum das plantas F1. A maioria é estéril ou suas sementes não se reproduzem adequadamente e, sim, em alguns casos, as empresas de sementes fazem isso com engenharia genética para que seus refinamentos de plantas F1 não possam ser roubados e reproduzidos. Por que usar sementes híbridas F1?

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Para que são utilizadas as sementes híbridas F1 e são melhores do que as variedades antigas?

O uso de plantas F1 realmente floresceu quando as pessoas começaram a comprar vegetais mais em redes de supermercados do que em seus próprios quintais. Os melhoristas de plantas buscavam cores e tamanhos mais uniformes, buscando tempos de colheita mais precisos e durabilidade no transporte.

Hoje, as plantas são desenvolvidas para um propósito específico e nem todos esses motivos estão relacionados ao comércio. Algumas sementes F1 podem amadurecer mais rápido e florescer mais cedo, tornando a planta mais adequada para estações de cultivo mais curtas. Os rendimentos de algumas sementes F1 podem ser maiores, resultando em colheitas maiores em uma área menor. Uma das conquistas mais importantes da hibridização é a resistência a doenças. Também existe algo chamado vigor híbrido. Plantas cultivadas a partir de sementes híbridas F1 tendem a crescer mais fortes e têm taxas de sobrevivência mais altas do que seus pais homozigotos. Essas plantas precisam de menos pesticidas e outros tratamentos químicos para sobreviver, e isso é bom para o meio ambiente. Existem algumas desvantagens em usar sementes híbridas F1, no entanto. As sementes F1 são frequentemente mais caras porque custam mais para serem produzidas. Toda essa polinização manual não sai barata, nem o laboratório que testa essas plantas. As sementes F1 não podem ser colhidas pelo jardineiro econômico para usar no ano seguinte. Alguns jardineiros acham que o sabor foi sacrificado pela consistência, e esses jardineiros podem estar certos, mas outros podem discordar quando provam aquele primeiro sabor doce do verão em um tomate que amadurece semanas antes da herança. Então, o que são sementes híbridas F1? As sementes F1 são adições úteis à horta doméstica. Eles têm seus pontos fortes e fracos, assim como as plantas antigas da vovó. Os jardineiros não devem se deixar enganar pela moda ou fantasia, mas devem tentar uma variedade de seleções de qualquer fonte até encontrar as variedades que melhor atendam às suas necessidades de jardinagem.

O termo profissional "F1 Hybrid Seeds" é mal utilizado atualmente na indústria de sementes de cannabis 

Não é certo que se trate das primeiras "sementes estáveis" do mundo, pois há empresas no exterior que afirmam tê-lo feito, mas há uma possibilidade razoável de que a alegação seja correta e a prova seja aparente é que as empresas no terreno não estão usando as sementes precisamente por causa da instabilidade.

Também não é certo que estas sejam sementes 100% estáveis, como reivindicações a empresa porque nenhum resultado de pesquisa foi apresentado e aparentemente até agora nenhum fator objetivo foi testado para indicar a credibilidade das alegações. Por outro lado, também é possível confiar numa empresa que publique tal número e que não correrá o risco de descobrir mais nada depois.

De qualquer forma, esta é uma mensagem que pode ser muito significativa, se correta, porque se a estabilidade das plantas de cannabis pode realmente ser alcançada ao longo de gerações usando apenas sementes, então aparentemente não há não há necessidade de substitutos comuns, cortes ou culturas de tecidos, que são uma indústria em si. No qual se baseia todo o mercado comercial de cannabis.

No início deste ano, a empresa relatou o fim de 3 anos de pesquisa e desenvolvimento, o que resultou na produção de cepas 100% estáveis ​​com a mesma genética (“linhagens homozigotas”). Agora, com base em híbridos entre essas variedades homozigóticas, as novas sementes híbridas estáveis ​​(F1 Hybrid Seeds) foram produzidas.

“Híbridos F1 estáveis ​​e uniformemente semeados, com genética melhorada, resolverão o principal problema da indústria da cannabis que sofre com a falta de moradia e normalização devido à falta de estabilidade genética das plantas e consequentemente custos de produção. que prejudicam os lucros dos produtores ”, explica a empresa.

Essas sementes estáveis ​​garantirão reprodutibilidade, padronização e alta qualidade da matéria-prima para toda a indústria de cannabis, diz Margalit. No ciclo atual, dezenas de novas variedades estáveis ​​com um fundo genético diverso foram criados que serão plantados para revisão nas fazendas de cultivo e produção de sementes da empresa a ser estabelecida. Ao final da fase de exames, que deve terminar no primeiro semestre de 2021, serão comercializadas as sementes das variedades que atenderão às demandas do mercado.

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Geneticamente estável

Como mencionado, ao contrário da maioria das culturas agrícolas que são cultivadas a partir de sementes estáveis, a propagação de plantas de cannabis é geralmente feita, e provavelmente em empreendimentos comerciais bem organizados, por clonagem por corte de mudas de plantas-mãe ("mães ”) Ou por culturas de tecidos. A clonagem é feita para garantir a identidade genética entre a prole e as plantas-mãe.

A razão pela qual até agora não era possível obter os pratos em produtos de sementes de cannabis a partir de sementes é que as sementes de cannabis no mercado hoje são em sua maioria, se não todas, heterozigotas. (geneticamente instável) e a hibridação entre duas cepas de cannabis instáveis ​​produzirão sementes com grande diversidade genética. exatamente.

A empresa afirma que as estacas são um substituto adequado para as plantas de cannabis, a matéria-prima extraída das plantas de cannabis cultivadas a partir de estacas nem sempre será do rebanho, pois a clonagem garante a identidade genética entre a prole e a planta mãe, mas a o uso de estacas, bem como a cultura de tecidos, não previne o envelhecimento da planta materna. ("Mães") de quem cortes ou tecidos foram retirados.

“Naturalmente, como o processo que ocorre em todos os organismos vivos, inclusive os humanos, as plantas-mães sofrem mutações e mudanças genômicas durante o envelhecimento que causam diferenças nos níveis de expressão de diferentes componentes químicos. da planta ”, explica. “Esse fato leva ao fato de que, apesar da identidade genética, o perfil químico da prole de plantas-mãe velhas é diferente daquele da prole dessas plantas-mãe quando eram jovens. "

A solução para esse problema, segundo a empresa, vem da indústria de sementes. Na agroindústria, as plantas são cultivadas, como mudas de tomate, milho melancia, etc., exclusivamente a partir de sementes estáveis ​​que garantem uma uniformidade genética que permite um crescimento de qualidade e são produzidos planos. Sementes estáveis, como sementes de tomate e milho, etc. usados ​​na indústria agrícola, são produzidos a partir de plantas homozigóticas de linhagens parentais (100% plantas estáveis).

Hibridização de plantas homozigotas

De acordo com a empresa, “a hibridização de duas plantas homozigóticas diferentes produziu sementes que são 'gêmeas idênticas', o que significa que todas as sementes no produto de hibridização terão o mesmo DNA. Essas sementes são conhecidas na indústria de sementes como sementes híbridas F1. O uso de sementes híbridas F1 sempre resultará em plantas idênticas entre si, eliminando a necessidade de clonagem de cannabis e cânhamo e garantindo que os apartamentos tenham a matéria-prima produzida a partir da planta.

Junto com o desenvolvimento de sementes estáveis, CannBreed está tentando desenvolver uma plataforma específica, características genéticas melhoradas e contendo um grande número de características (genéticas) que os produtores de cannabis precisam para consistência, alta qualidade, grande escala e baixo custo . A cultura dessas características é realizada pela empresa por meio de uma inovadora ferramenta de corte de edição genômica denominada “CRISPR”. De acordo com a estimativa da empresa, assim que o desenvolvimento for concluído, as sementes híbridas estáveis ​​“CanBreed” também conterão essas propriedades.

Uma das soluções que a empresa espera oferecer por meio do desenvolvimento de tecnologia CRISPR é o traço de resistência à sarna - uma das doenças de plantas mais problemáticas que os produtores de cannabis enfrentam. Segundo a empresa, ela conseguiu realizar e identificar uma alteração no genoma da planta de cannabis usando o CRISPR-Cas9 para que ela fosse resistente ao fungo.

A empresa também anunciou recentemente que comprou uma fazenda na área de San Diego, na Califórnia, Estados Unidos. Na fazenda, eles planejam estabelecer uma instalação para produzir sementes de cânhamo estáveis ​​para o mercado dos EUA. Segundo eles, a produção inicial da unidade está estimada em cerca de 12,5 milhões de sementes por ano e aumentará posteriormente para cerca de 50 milhões de sementes por ano.

A propagação de plantas a partir de sementes híbridas F1 100% uniformes sempre resultará em plantas idênticas, eliminando assim a necessidade de clonagem de cannabis e cânhamo.  

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O autor Mestre Weed

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