Evaluación agronómica de cultivares de Cannabis sativa (L.) en el norte de Colombia
- Hermes Araméndiz-Tatis
, - Carlos Cardona-Ayala,
- Miguel Espitia-Camacho,
- Andrea Herrera-Contreras,
- Alisson Villalba-Soto
Resumen
Cannabis sativa (L.) es utilizada para la obtención de fibra, semillas y fitocannabinoides con fines medicinales y recreativos. La producción comercial de esta especie está limitada por el desconocimiento del comportamiento agronómico y el contenido de fitocannabinoides, de allí que la necesidad de evaluación de la diversidad genética, para la selección de cultivares, de acuerdo con las disposiciones legales vigentes en Colombia. El objetivo de este trabajo fue evaluar las características agronómicas y el contenido de fitocannabinoides de 10 cultivares, en Pueblo Bello-Cesar, norte de Colombia. El estudio se realizó en 2022, bajo condiciones de invernadero con cubierta de policarbonato y malla antiáfidos. Se evaluaron 10 clones de fuente semillera territorial, utilizando esquejes de 13 cm de longitud, de plantas femeninas. Los esquejes enraizados se sembraron en bolsas de 6 L, en casa malla hasta su cosecha. Se utilizó el diseño de bloques completos aleatorizados, con 10 tratamientos y tres repeticiones. Cada unidad experimental estuvo conformada por 20 plantas, con una densidad de 16 plantas/m2 tanto en la fase vegetativa como reproductiva, con distancias entre plantas e hileras de 14 cm. Se estimó variabilidad genética tanto en las características vegetativas y reproductivas como en el contenido de fitocannabinoides. Se identificaron tres grupos de genotipos, según las combinaciones de alelos codificantes del contenido de fitocannabinoides: alto THC (tetrahidrocannabinol), similar proporción THC-CBD y alto CBD (cannabidiol), lo que determina su uso potencial, principalmente en medicina.
Palabras clave
Variabilidad genética, Fuente semillera, Cannabis medicinal, Características agronómicas, Producción de biomasa, Fitocannabinoides
Referencias
- Ascrizzi, R., L. Ceccarini, S. Tavarini, G. Flamini, and L. Angelini. 2019. Valorisation of hemp inflorescence after seed harvest: Cultivation site and harvest time influence agronomic characteristics and essential oil yield and composition. Ind. Crops Prod. 139, 111541. Doi: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.111541
- Baldini, M., C. Ferfuia, F. Zuliani, and F. Danuso. 2020. Suitability assessment of different hemp (Cannabis sativa L.) varieties to the cultivation environment. Ind. Crops Prod. 143, 111860. Doi: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.111860
- Bernstein, N., J. Garelick, and S. Koch. 2019. Interplay between chemistry and morphology in medical cannabis (Cannabis sativa L.). Ind. Crops Prod. 129, 185-194. Doi: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.11.039
- Bevan, L., M. Jones, and Y. Zheng. 2021. Optimisation of nitrogen, phosphorus, and potassium for soilless production of Cannabis sativa in the flowering stage using response surface analysis. Front. Plant Sci. 12, 2587. Doi: https://doi.org/10.3389/fpls.2021.764103
- Busta, L., I. Dweikat, S.J. Sato, H. Qu, Y. Xue, B. Zhou, L. Gan, B. Yu, T.E. Clemente, E.B. Cahoon, and C. Zhang. 2022. Chemical and genetic variation in feral Cannabis sativa populations across the Nebraska climate gradient. Phytochemistry 200, 113206. Doi: https://doi.org/10.1016/j.phytochem.2022.113206
- Campbell, L.G., S.G.U. Naraine, and J. Dusfresne. 2019. Phenotypic plasticity influences the success of clonal propagation in industrial pharmaceutical Cannabis sativa. PLoS ONE 14(3), e0213434. Doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0213434
- Cascini, F., A. Farcomeni, D. Migliorini, L. Baldassarri, I. Boschi, S. Martello, S. Amaducci, L. Lucini, and J. Bernardi. 2019. Highly predictive genetic markers distinguish drug-type from fiber-type Cannabis sativa L. Plants 8(11), 496. Doi: https://doi.org/10.3390/plants8110496
- De Meijer, E.P.M., M. Bagatta, A. Carboni, P. Crucitti, V.M.C. Moliterni, P. Ranalli, and G. Mandolino. 2003. The inheritance of chemical phenotype in Cannabis sativa L. Genetics 163(1), 335-346. Doi: https://doi.org/10.1093/genetics/163.1.335
- Dufresnes, C., C. Jan, F. Bienert, J. Goudet, and L. Fumagalli. 2017. Broad-scale genetic diversity of Cannabis for forensic applications. PLoS ONE 12(1), e0170522. Doi: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0170522
- Evren, C. and G. Umut. 2019. The good face of Cannabis sativa: Cannabidiol. Düşünen Adam. 32(4), 283-288. Doi: https://doi.org/10.14744/DAJPNS.2019.00041
- Faux, A.-M., X. Draye, R. Lambert, R. d’Andrimod, P. Raulier, and P. Bertin. 2013. The relationship of stem and seed yields to flowering phenology and sex expression in monoecius hemp (Cannabis sativa L.). Eur. J. Agron. 47(1), 11-22. Doi: https://doi.org/10.1016/j.eja.2013.01.006
- García-Tejero, I.F., A. Hernández, C. Ferreiro-Vera, V.H. Duran, J. Hidalgo, C. Sánchez-Carnerero, and S. Casano. 2020. Yield of new hemp varieties for medical purposes under semi-arid Mediterranean environment conditions. Comun. Sci. 11, e3264. Doi: https://doi.org/10.14295/cs.v11i0.3264
- Glivar, T., J. Eržen, S. Kreft, M. Zagožen, A. Čerenak, B. Čeh, and E.T. Benković. 2020. Cannabinoid content in industrial hemp (Cannabis sativa L.) varieties grown in Slovenia. Ind. Crops Prod. 145, 112082. Doi: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2019.112082
- Hadener, M., S. Köning, and W. Weinmann. 2019. Quantitative determination of CBD and THC and their acid precursors in confiscated cannabis samples by HPLC-DAD. Forensic Sci. Int. 299, 142-150. Doi: https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2019.03.046
- Janatová, A., A. Fraňková, P. Tlustoš, K. Hamouz, M. Božik, and P. Klouček. 2018. Yield and cannabinoids contents in different cannabis (Cannabis sativa L.) genotypes for medical use. Ind. Crops Prod. 112, 363-367. Doi: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.12.006
- Kojoma, M., H. Seki, S. Yoshida, and T. Murunaka. 2006. DNA polymorphisms in the tetrahydrocannabinolic acid (THCA) synthase gene in “drug-type” and “fiber – type” Cannabis sativa L. Forensic Sci. Int. 159(2-3), 132-140. Doi: https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2005.07.005
- Marks, M.D., L. Tian, J.P. Wenger, S.N. Omburo, W. Soto-Fuentes, J. He, D.R. Gang, G.D. Weiblen, and R.A. Dixon. 2009. Identification of candidate genes affecting Δ9-tetrahydrocannabinol biosynthesis in Cannabis sativa. J. Exp. Bot. 60(13), 3715-3726. Doi: https://doi.org/10.1093/jxb/erp210
- Minsalud, Colombia Ministerio de Salud y Protección Social. 2018. Decreto 631, Por el cual se modifica el artículo 2.8.11; 11.1 y se adiciona el numeral 15 al artículo 2.8.11.9.1. del Decreto 780 de 2016. In: https://www.minsalud.gov.co/Normatividad_Nuevo/Decreto%20631%20de%202018.pdf; consulted: January, 2023.
- Naim-Feil, E., L.W. Pembleton, L.E. Spooner, A.L. Malthouse, A. Miner, M. Quinn, R. Polotnianka, R.M. Baillie, G.C. Spangenberg, and N.O.I. Cogan. 2021. The characterization of key physiological traits of medicinal cannabis (Cannabis sativa L.) as a tool for precision breeding. BMC Plant Biol. 21, 294. Doi: https://doi.org/10.1186/s12870-021-03079-2
- Petit, J., E.M.J. Salentijn, M.-J. Paulo, C. Thouminot, B.J. van Dinter, G. Magagnini, H.-J. Gusovius, K. Tang, S. Amaducci, S. Wang, B. Uhrlaub, J. Müssing, and L.M. Trindade. 2020. Genetic variability of morphological, flowering, and biomass quality traits in hemp (Cannabis sativa L.). Front. Plant Sci. 11, 102. Doi: https://doi.org/10.3389/fpls.2020.00102
- Piluzza, G., G. Delogu, A. Cabras, S. Marceddu, and S. Bullitta. 2013. Differentiation between fiber and drug types of hemp (Cannabis sativa L.) from a collection of wild and domesticated accessions. Genet. Resour. Crop Evol. 60, 2331-2342. Doi: https://doi.org/10.1007/s10722-013-0001-5
- PINE, Colombia Proyecto de Interés Nacional Estratégico. 2020. Industria del cannabis medicinal. In: https://www.portafolio.co/economia/gobierno-declara-proyecto-de-interes-nacional-a-la-industria-del-cannabis-544916; consulted: January, 2023.
- Poniatowska, J., K. Panasiewicz, M. Szalata, L. Zarina, S. Zute, and K. Wielgus. 2022. Variability of cannabinoid yields of fibre hemp cultivars depending on the sowing density and nitrogen fertilization. Plant Soil Environ. 68(11), 525-532. Doi: https://doi.org/10.17221/223/2022-PSE
- Potter, D.J. 2014. A review of the cultivation and processing of cannabis (Cannabis sativa L.) for production of prescription medicines in the UK. Drug Test. Anal. 6(1-2), 31-38. Doi: https://doi.org/10.1002/dta.1531
- Sarkar, S., J. Banerjee, and S. Gantait. 2017. Sex-oriented research on dioecious crops of Indian subcontinent: An updated review. 3 Biotech 7, 93. Doi: https://doi.org/10.1007/s13205-017-0723-8
- Schumann, E., A. Peil, and W.E. Weber. 1999. Preliminary results of a German field trial with different hemp (Cannabis sativa L.) accessions. Genet. Resour. Crop Evol. 46, 399-407. Doi: https://doi.org/10.1023/A:1008696018533
- Small, E. 2015. Evolution and classification of Cannabis sativa (marijuana, hemp) in relation to human utilization. Bot. Rev. 81, 189-294. Doi: https://doi.org/10.1007/s12229-015-9157-3
- Small, E. 2018. Dwarf germplasm: The key to giant Cannabis hempseed and cannabinoid crops. Genet. Resour. Crop Evol. 65, 1071-1107. Doi: https://doi.org/10.1007/s10722-017-0597-y
- Staginnus, C., S. Zörntlein, and E. de Meijer. 2014. A PCR marker linked to a THCA synthase polymorphism is a reliable tool to discriminate potentially THC-rich plants of Cannabis sativa L. J. Forensic Sci. 59(4), 919-926. Doi: https://doi.org/10.1111/1556-4029.12448
- Trancoso, I., G.A.R. Souza, P.R. Santos, K.D. Santos, R.M.S.N. Miranda, A.L.P.M. Silva, D.Z. Santos, I.F. García-Tejero, and E. Campostrini. 2022. Cannabis sativa L.: Crop management and abiotic factors that affect phytocannabinoid production. Agronomy 12(7), 1492. Doi: https://doi.org/10.3390/agronomy12071492
- Vanhove, W., P. van Damme, and N. Meert. 2011. Factors determining yield and quality of illicit indoor cannabis (Cannabis spp.) production. Forensic Sci. Int. 212 (1-3), 158-163. Doi: https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2011.06.006
- Welling, M.T., L. Liu, T. Shapter, C.A. Raymond, and G.J. King. 2016. Characterisation of cannabinoid composition in a diverse Cannabis sativa L. germplasm collection. Euphytica 208 (3), 463-475. Doi: https://doi.org/10.1007/s10681-015-1585-y
- Wróbel, T., M. Dreger, K. Wielgus, and R. Słomski. 2018. The application of plant in vitro cultures in cannabinoid production. Biotechnol. Lett. 40(3), 445-454. Doi: https://doi.org/10.1007/s10529-017-2492-1
- Yamamuro, T., H. Segawa, K. Kuwayama, K. Tsujikawa, T. Kanamori, and Y.T. Iwata. 2021. Rapid identification of drug-type and fiber-type cannabis by allele specific duplex PCR. Forensic Sci. Int. 318, 110634. Doi: https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2020.110634
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