Mutacja to przypadkowa zmiana sekwencji nukleotydów lub organizacji DNA (genotypu) lub RNA organizmu żywego, która powoduje zmianę jego cech. DNA i RNA to polimery utworzone z długich łańcuchów nukleotydów. W większości przypadków zmiany te dotyczą tylko jednego nukleotydu lub bardzo małego obszaru DNA spośród miliardów nukleotydów tworzących genom, ale są one odpowiedzialne za zmienność genetyczną, którą można zaobserwować u wszystkich gatunków. Bez mutacji wszyscy bylibyśmy identyczni, a co najważniejsze, nie byłoby możliwości ewolucji i adaptacji.
W najprostszym ujęciu mutacja odnosi się zatem do „błędów” w kodzie genetycznym konopi, które powodują, że rośliny rozwijają się inaczej niż oczekiwano.
Konopie albinosy lub konopie z różnobarwnością: obie mutacje są podobne, ponieważ obydwie powodują przebarwienia liści lub pąków. Rośliny mogą żyć z tą mutacją, chyba że są w 100% albinosami, w którym to przypadku nie mają zdolności do fotosyntezy.
Dlaczego dochodzi do mutacji?
Podwójna helisa DNA zawiera szkielet cukrowo-fosforanowy i pary zasad, które są połączone ze sobą poprzez oddziaływania hydrofobowe. Zmiany w sekwencji DNA zachodzą podczas podziału komórek, kiedy mechanizm DNA popełnia błąd, którego nie można skorygować. Komórki posiadają mechanizmy naprawcze, które sprawdzają wszystkie pary zasad (adenina sparowana z tyminą i cytozyna sparowana z guaniną), ale mechanizmy te mogą czasami popełniać błędy i powodować nieprawidłowe dopasowanie, co prowadzi do mutacji.
Niektóre mutacje pozostają jednak całkowicie niezauważone, ponieważ niedopasowana para zasad nadal wytwarza ten sam aminokwas (jest to znane jako „hipoteza równowagi”). Poza tym mutacje mogą występować na wiele różnych sposobów: wstawianie, usuwanie lub zamiana zasad.
Mutacja genetyczna, molekularna lub punktowa powoduje zmiany, które zmieniają sekwencję nukleotydów DNA. Te mutacje w sekwencji DNA mogą prowadzić do zamiany aminokwasów w powstałych białkach.
Mutacje mogą występować losowo podczas podziału komórek, ale mogą być również wywołane, na przykład przez ekspozycję na określone substancje chemiczne. Ogólnie rzecz biorąc, istnieją dwa różne rodzaje mutacji: mutacje germinalne i mutacje somatyczne. W przeciwieństwie do mutacji somatycznych, mutacje germinalne mogą być przekazywane kolejnym pokoleniom.
Jak mutacja może wpływać na marihuanę?
Mutacja może być korzystna lub szkodliwa, a nawet niezauważalna. Wszystkie żywe organizmy, w tym rośliny konopi, muszą spełniać określone kryteria dotyczące genetyki i DNA, aby prawidłowo rosnąć i być zrównoważone.
Zmiany DNA w roślinie mogą wpływać na wiele obszarów, w tym na jej strukturę, kolor, kształt liści, wytrzymałość na kiełkowanie, lokalizację pąków, ogólną wydajność, zdolność fotosyntezy i wiele innych. Jednak większość mutacji, które nie powodują deformacji, sprawia, że roślina rośnie w nietypowy sposób, ale bez uszczerbku dla jej zdrowia.
Oznacza to, że mutacje mogą powodować, że rośliny konopi będą miały liście w różnych kolorach, nietypową liczbę wierzchołków lub nawet więcej gałęzi niż powinny. Prawda jest taka, że chociaż większość hodowców wolałaby uprawiać rośliny, które nie są zdeformowane, obserwowanie wzrostu zmutowanej rośliny konopi może być jednocześnie edukujące i zabawne.
Konopie wielopoliploidalne. Marihuana jest rośliną diploidalną, co oznacza, że połowę informacji genetycznej otrzymuje od ojca, a drugą połowę od matki. Jednak w przypadku poliploidii informacje te są powielane.
Poliploidia może wystąpić naturalnie podczas kiełkowania jako rzadka mutacja spowodowana błędami powstałymi podczas podziału komórek, ale może być również wywołana przez wysoce toksyczną substancję chemiczną zwaną kolchicyną.
Jak rozmnażają się mutacje w konopiach?
Przykładem rozmnażania się mutacji jest Australian Bastard Cannabis (ABC), naprawdę dziwna mutacja konopi, która powoduje, że roślina rozwija małe, gładkie, nieząbkowane liście. Ta rzadka odmiana została po raz pierwszy zauważona gdzieś w Sydney w latach 70. XX wieku. Chociaż pierwotnie charakteryzowała się bardzo niskim poziomem THC, dzięki intensywnym uprawom udało się znacznie zwiększyć zawartość kannabinoidów.
Niezwykły rozmiar, kształt i tekstura liści sprawiają, że ABC jest doskonałą opcją dla wszystkich, którzy chcą uprawiać marihuanę w dyskretny sposób, ponieważ jest bardzo mało prawdopodobne, że przechodnie ją rozpoznają. Kilku tajnych hodowców, którzy eksperymentowali z tą odmianą, zgłosiło krzyżówki, które w rzeczywistości miały podobne cechy do roślin winorośli, w tym zdolność do tworzenia spiralnie skręconych łodyg. Mutacja ta wydaje się być niezwykle rzadka i nie została zaobserwowana poza tymi kilkoma anomalnymi przypadkami.
Australian Bastard Cannabis jest interesującym przykładem tego, jak mutacje często pojawiają się spontanicznie, bez ostrzeżenia, a czasami przynoszą bardzo miłe niespodzianki.
Poza rzadkością i niezwykle nietypowym wyglądem, cecha winorośli nie wydaje się zbyt korzystna dla konopi i nigdy nie została wykorzystana w odmianach komercyjnych. Co więcej, anatomia liści wydaje się być wynikiem działania genów wysoce recesywnych, a wszystkie próby ustabilizowania tej cechy zakończyły się dotychczas niepowodzeniem.
Niemniej jednak należy zachować dużą ostrożność podczas prób wyodrębnienia tych mutacji w celu wprowadzenia ich do nowoczesnych odmian. Istnieje ryzyko wywołania lawiny niepożądanych mutacji, które mogłyby rozprzestrzenić się w genetyce konopi.
Kiedy więc hodowca odkrywa mutację, krzyżuje ją, aż przypadkowa mutacja zacznie się stale reprodukować w całej odmianie, a potomstwo zawsze będzie wykazywać tę samą mutację. W każdym razie jest to naprawdę delikatna procedura, bardzo trudna do osiągnięcia.
W normalnej roślinie konopi kwiaty wyrastają z węzłów, czyli w tym samym miejscu, z którego wyrastają ogonki liściowe. Mutacja zwana „pąkami liściowymi” powoduje, że pąki tworzą się na przeciwległym końcu ogonka, u podstawy liści.
Czy mutacje konopi mogą również wystąpić w sadzonkach?
Nasiona marihuany powstają w wyniku rozmnażania płciowego i zawierają geny obojga rodziców. Dzięki temu nasiona i rośliny, które z nich wyrastają, są genetycznie unikalne. Jednak sadzonki nie mogą zmienić swojego genetycznego śladu, ponieważ sadzonka jest dokładną repliką rośliny macierzystej, mającą nawet ten sam wiek komórkowy: tygodniowa sadzonka pobrana z dwumiesięcznej rośliny macierzystej ma w rzeczywistości również dwa miesiące.
Pobieranie sadzonek z rośliny macierzystej konopi indyjskich jest bezsprzecznie prostym sposobem uzyskania identycznych okazów konopi. W krajach, które są bardziej zaawansowane w procesie legalizacji, jest to obecnie dominująca metoda uprawy konopi indyjskich. W kontekście komercyjnym, gdzie użytkownicy wymagają spójności, jest to prawdziwy dar.
Jednak wśród doświadczonych hodowców krążą pogłoski, że sadzonki tracą swoją moc wraz z upływem czasu. Niektórzy uważają, że jest to wynikiem degradacji klonalnej, tj. zjawiska, w którym sadzonki konopi w kolejnych pokoleniach oddalają się genetycznie od rośliny macierzystej, co skutkuje słabszymi roślinami, bardziej podatnymi na szkodniki i grzyby oraz o niższym potencjale plonowania.
Różne mutacje powodują różne skutki. Mogą one zwiększać lub zmniejszać ogólną wydajność i moc lub nie mieć żadnego wpływu. Inne mutacje mogą naprawdę zmienić wygląd rośliny.
Inni wskazują, że mutacje genetyczne mogą wystąpić w populacjach sadzonek w miarę ich wzrostu i mogą być przekazywane przez te same sadzonki. Chociaż recenzowane badania naukowe poświęcone złożoności botaniki konopi indyjskich są nadal nieliczne, niektóre badania sugerują, że zmienność fenotypowa sadzonek roślin konopi indyjskich (tj. zmienność cech fizycznych) wynika ze sporadycznych mutacji w sekwencji DNA.
W rzeczywistości teoria genetyki ewolucyjnej znana jako „ratchet Mullera” przewiduje, że genomy populacji bezpłciowych (populacji sadzonek) są skazane na nieodwracalne gromadzenie coraz większej liczby szkodliwych mutacji, które hamują zdolność roślin do wzrostu i rozwoju. Niektórzy interpretują to jako rodzaj poetyckiej sprawiedliwości roślin: że w rzeczywistości jest to sposób, w jaki natura pokazuje swoje preferencje dla rozmnażania płciowego w populacjach roślin.
