So unterscheidest du männliche und weibliche Cannabispflanzen: Unterschiede und Gemeinsamkeiten
So erkennst du männliche und weibliche Cannabispflanzen
Kurz gesagt:
- Cannabis ist eine zweihäusige (diözische) Pflanze: Es gibt männliche Exemplare (sie bilden Pollen), weibliche (sie bilden die Blüten, die konsumiert werden) und einhäusige (mit Blüten beider Geschlechter an derselben Pflanze).
- Der Unterschied zeigt sich in der Blütephase: Die weibliche Pflanze zeigt Stempel mit feinen, weißen Narben, die männliche kleine kugelförmige Pollensäcke. Vor der Blüte lassen sie sich nur mit einem Gentest unterscheiden.
- Im Anbau werden männliche und einhäusige Pflanzen entfernt, um eine Bestäubung (Blüten mit Samen) zu vermeiden; feminisierte Samen ergeben ~99,9 % weibliche Pflanzen.
Cannabis ist aus vielen Gründen eine faszinierende Pflanze, aber heute konzentrieren wir uns auf ihre Fortpflanzungsstrategie. *Cannabis sativa *gehört zu einer kleinen Gruppe von Blütenpflanzen mit männlichen und weiblichen Individuen, das heißt, sie ist eine zweihäusige Pflanze. Diese zweihäusige Eigenschaft des Cannabis ermöglicht es, samenlose Blüten zu erzeugen, die hohe Konzentrationen an Terpenen und Cannabinoiden wie CBD und THC bilden können.
Männliche und weibliche Pflanzen sowie Strains zu unterscheiden, die das eine, das andere oder beide Geschlechter hervorbringen können, war für Grower und Züchter entscheidend, um den Ertrag ihres Gras-Anbaus zu steigern und ihre Strains zu verbessern. In diesem Beitrag erkläre ich dir die Unterschiede und wie du männliche, weibliche und einhäusige (umgangssprachlich als Zwitter bekannte) Cannabispflanzen unterscheidest.
Sexuelle Fortpflanzung bei Cannabis: Warum gibt es männliche und weibliche Pflanzen?
Ist es nicht merkwürdig, dass es männliche und weibliche Cannabispflanzen gibt?
Also, ich fange damit an, euch zu erzählen, dass mich die Tatsache, dass die Pflanze Cannabis sativa männliche, weibliche und einhäusige Individuen hervorbringt, am meisten dazu gebracht hat, sie zur Zeit der Marihuana-Legalisierung in Colorado im Jahr 2013 zu erforschen. Mein Werdegang als Evolutionsbiologin und meine Doktorarbeit beruhen darauf, zu verstehen, warum es in natürlichen Populationen sexuelle Fortpflanzung gibt.
Cannabis: eine zweihäusige und einhäusige Pflanze
Cannabis ist eine zweihäusige Pflanze, das heißt, es gibt Exemplare mit männlichen Blüten und andere Exemplare mit weiblichen Blüten. Nur 6 % der Blütenpflanzen, der sogenannten Angiospermen, zeigen diese Form der Geschlechtsausprägung, darunter Cannabis (*Cannabis sativa *L.) [1,2]. Dass Cannabis zu dieser Minderheit zweihäusiger Pflanzen gehört, macht es noch faszinierender.
Cannabis hat männliche und weibliche Individuen, was man in der Biologie eine zweihäusige Pflanze nennt. Nur eine Minderheit (6 %) der Blütenpflanzen (Angiospermen) ist zweihäusig.
Nun gibt es bei Cannabispflanzen (und bei Hanf) auch einhäusige Individuen, also solche, die an derselben Pflanze sowohl männliche als auch weibliche Blüten bilden. Auch wenn man sie umgangssprachlich Zwitter nennt, ist diese Bezeichnung nicht korrekt, denn zwittrige Pflanzen haben die männlichen und weiblichen Fortpflanzungsorgane in derselben Blüte, während einhäusige Pflanzen männliche und weibliche Blüten an derselben Pflanze tragen, aber nicht unbedingt in derselben Blüte.
Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Cannabispflanzen: Wie erkennt man sie?
Was ist eine männliche Cannabispflanze?
Männliche Cannabispflanzen sind solche, deren Blüten Pollen bilden; sie zeichnen sich durch Staubblätter und Staubbeutel aus (man spricht von männlichen oder staminaten Blüten). Der Pollen des Cannabis wird vom Wind verbreitet, um so die weiblichen Pflanzen zu bestäuben (Windbestäubung oder Anemophilie).
Woran erkennt man die weibliche Cannabispflanze?
Die weiblichen Cannabispflanzen wiederum bilden Blüten mit weiblichen Organen wie dem Stempel, an dem sich die Narben befinden, die beim Cannabis unterschiedlich gefärbt sein können (weibliche oder pistillate Blüten).
Was ist eine einhäusige Cannabispflanze?
Einhäusige Cannabispflanzen bilden männliche und weibliche Blüten an derselben Pflanze, das heißt, sie produzieren sowohl Pollen als auch Stempel mit Narben. Diese Pflanzen können sich selbst befruchten und Blüten mit Samen bilden sowie andere weibliche Pflanzen in ihrer Umgebung bestäuben. Im Cannabis-Anbau werden einhäusige Pflanzen genauso entfernt, als wären es männliche Pflanzen.
Anekdotischen Berichten zufolge können diese Pflanzen offenbar auch zwittrige Blüten bilden, die „Bananen“, „Bananas“ oder „Nanners“ genannt werden. Statt männlicher Blüten entwickeln sie nur ein Staubblatt ohne Kelchblätter innerhalb der weiblichen Blüte. Dieses freiliegende Staubblatt gibt den Pollen direkt auf die Blüten ab, was die Selbstbefruchtung ermöglicht und den Erfolg der Bestäubung sichert.
Der einhäusige Phänotyp hat, wie alle Phänotypen, eine genetische Grundlage, und manche Hanfpflanzen sind immer einhäusig; dieser Phänotyp kann aber auch durch Umwelteinflüsse auftreten, etwa durch Photoperioden und Hormone, neben anderen Umgebungsbedingungen.
Bestäubung beim Cannabis: Blüten mit Samen!
In der Blüte der weiblichen Cannabispflanze befinden sich die meisten Trichome (aus dem Griechischen für „Haar“), kleine Strukturen, in denen Cannabinoide wie CBD und THC gebildet und konzentriert werden. Deshalb wird beim Konsum von Cannabis die Blüte der weiblichen Pflanze verwendet, auch bekannt als Cannabisblüten.
Wird eine weibliche Pflanze bestäubt, bildet sie eine Art Trockenfrucht, die Achäne, die einen einzigen Samen enthält: Das ist das, was wir als Hanfsamen kennen.
Im Cannabis-Anbau ist eine Bestäubung der Blüten unerwünscht, weil sonst Blüten mit Samen entstehen würden. Deshalb arbeitet man daran, männliche und einhäusige Pflanzen zu erkennen und zu entfernen.
Auch wenn Hanfsamen viele ernährungsphysiologische Eigenschaften haben, findet sie niemand gern in seinem Joint. Deshalb ist es beim Anbau von Gras zum Rauchen üblich, männliche und einhäusige Exemplare aufzuspüren und zu entfernen, um so eine Bestäubung zu vermeiden.
Auch wenn Marihuana Samen bilden kann, wird es in Wirklichkeit nicht zur Gewinnung von Samen oder Hanföl angebaut, weil der Ertrag gering ist. Für diese Zwecke nutzt man Cannabis-Sorten mit hoher Samenproduktion (Körnerhanf). Mehr dazu erfährst du im Beitrag über die Unterschiede zwischen Hanf und Marihuana.
Wozu männliche und einhäusige Cannabispflanzen nützlich sind
Im Cannabis-Anbau versucht man immer, männliche und einhäusige Pflanzen zu vermeiden, denn das Ziel ist, dass die Blüten der weiblichen Pflanze nicht befruchtet werden und so mehr Inhaltsstoffe wie Cannabinoide und Terpene bilden (diese nehmen – offenbar – ab, wenn eine Bestäubung stattfindet). Aber auch, weil niemand Samen in seinen Joints haben will: ein kommerzieller Grund, warum man die Bestäubung der weiblichen Pflanzen verhindert, indem man die männlichen Pflanzen aus dem Anbau entfernt.
Ganz anders ist es auf Nutzhanffeldern (derselben Art Cannabis sativa), wo eine Bestäubung erwünscht ist, um Samen zu gewinnen, die dann zur Herstellung von Lebensmitteln und Öl verwendet werden.
Männliche Cannabispflanzen braucht man, um neue Kreuzungen mit unterschiedlichen Eigenschaften zu erzeugen.
Aber Achtung, wenn man Strains verbessern oder neue züchten will, braucht man männliche und eventuell auch einhäusige Cannabispflanzen, um Pollen für neue Kreuzungen zu gewinnen. Bei der Arbeit mit Pollen ist große Vorsicht geboten, damit nur die gewünschten Pflanzen bestäubt werden und keine anderen.
So unterscheidest du männliche und weibliche Cannabispflanzen
Männliche und weibliche Cannabispflanzen sehen im Sämlingsstadium und zu Beginn des vegetativen Wachstums gleich aus, unterscheiden sich aber zunehmend, je weiter sie in der Blütephase voranschreiten.
Die Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Cannabispflanzen liegen in ihren Blüten. Sowohl die weiblichen als auch die männlichen Blüten entwickeln sich an den Knoten der Pflanze (dort, wo die Äste am Hauptstamm ansetzen), und um sie zu unterscheiden, muss man genau hinsehen. So können wir männliche oder weibliche Blütenstrukturen unterscheiden:
- Weibliche Cannabispflanzen zeigen ihre Geschlechtsmerkmale in Form von feinen, länglichen Narben in Weiß oder auch Violett .
- Männliche Cannabispflanzen haben keine Narben; stattdessen wachsen bei ihnen kleine Pollensäcke, oft in Gruppen. Wenn sich diese Säcke öffnen, verstreuen sie ihren Inhalt und bestäuben die weiblichen Pflanzen, was durch die Bestäubung offenbar die Cannabinoidproduktion verringern könnte. Wenn du Cannabis anbaust, solltest du diese Pflanzen nicht so weit kommen lassen. Zum Glück lassen sich männliche und weibliche Pflanzen unterscheiden, wenn die Blüten noch unreif sind , und mithilfe von Gentests schon vor der Blüte.
Ab wann kann man männliche und weibliche Cannabispflanzen unterscheiden?
Manche Menschen können weibliche und männliche Pflanzen schon in der frühen Blüte unterscheiden. Die Vorblüten sind die Anfangsphase der Blütenentwicklung. Ihre Differenzierung erfolgt erst nach einigen Wochen, wenn sie ihre weiblichen oder männlichen Merkmale zeigen und sich klar unterscheiden lassen.
Die männlichen Vorblüten ließen sich an ihrer Form erkennen: Sie ähneln kleinen Eiern, sind runder als die weiblichen Blüten und unter der Lupe völlig glatt, ohne Härchen oder Trichome.
Manche sagen auch, dass der Abstand zwischen den Knoten am Stängel bei männlichen Pflanzen größer ist als bei weiblichen und man sie deshalb schon vor der Blüte unterscheiden könne; das sind aber Anekdoten ohne wissenschaftliche Grundlage.
Warum gibt es männliche, weibliche und einhäusige Cannabispflanzen?
Der Grund, warum manche Pflanzen wie Cannabis männliche, weibliche und einhäusige Exemplare haben, ist noch unbekannt, aber es gibt viele wissenschaftliche Hypothesen, die das zu erklären versuchen. Was wir aber wissen: Wie beim Menschen haben männliche Cannabispflanzen ein Y-Chromosom, sind also XY. Und ebenfalls wie beim Menschen haben weibliche Cannabispflanzen zwei X-Chromosomen, also XX.
Einhäusige Pflanzen haben offenbar Chromosomen, die denen der weiblichen sehr ähnlich sind, XX, und man kennt noch nicht die Bereiche des Genoms (der DNA der Pflanze), die es einhäusigen Pflanzen ermöglichen, sowohl männliche als auch weibliche Blüten zu bilden.
Wechselt Cannabis das Geschlecht?
Um das Thema noch etwas komplizierter zu machen: Vielleicht habt ihr schon von der Geschlechtsumkehr (englisch sex reversal) gehört oder sie selbst angewendet. Dabei setzt man chemische Verbindungen wie Silbernitrat oder kolloidales Silber bei weiblichen Pflanzen ein, damit sie männliche Blüten und Pollen bilden, oder Ethephon bei männlichen Pflanzen, damit sie weibliche Blüten bilden. Diese Verbindungen modulieren Ethylen, ein wichtiges Hormon für Wachstum und Entwicklung der Pflanzen [3], indem sie es hemmen [4] oder anregen [5].
Cannabispflanzen können Blüten des anderen Geschlechts bilden, und das lässt sich mit feminisierenden oder maskulinisierenden Mitteln auslösen.
Die Technik der Geschlechtsumkehr wenden Cannabis-Züchter und Breeder schon lange an, um Pflanzen mit erwünschten Merkmalen selbst zu befruchten. Deshalb könnte man Cannabis sativa als Pflanze mit plastischer oder inkonsistenter Geschlechtsausprägung betrachten (englisch plastic sex expression „leaky“ or „inconsistent“), weil sich das Geschlecht mit feminisierenden oder maskulinisierenden Mitteln umkehren lässt [6, 7] und weil männliche und weibliche Pflanzen manchmal auch Blüten des anderen Geschlechts bilden [8].
Feminisierte Samen: der Versuch, weibliche Cannabispflanzen zu garantieren
Wie ich euch oben erzählt habe, lässt sich das Geschlecht der Pflanzen von *Cannabis sativa *mit chemischen Mitteln umkehren, und manche Strains bilden sogar Blüten des anderen Geschlechts, wenn sie unter Stress stehen oder wenn sich Licht oder Wasser ändern. Wird eine weibliche Pflanze mit ihrem eigenen Pollen befruchtet oder mit dem Pollen einer weiblichen Pflanze, die einer Geschlechtsumkehr unterzogen wurde und Pollen gebildet hat, haben die Samen kein Y-Chromosom (das Chromosom der männlichen Pflanzen). Diese Samen kennt man im Handel als feminisierte Samen.
Feminisierten Samen fehlt das Y-Chromosom, daher haben die Pflanzen nur eine minimale Wahrscheinlichkeit, Pollen zu bilden.
Feminisierte Samen haben eine hohe Wahrscheinlichkeit, zu weiblichen Cannabispflanzen heranzuwachsen. Die meisten Samenbanken für feminisierte Cannabissamen geben eine Garantie von 99,9 %, dass Blüten entstehen.
Zwei Dinge: Erstens bringen diese feminisierten Samen *in der Regel *nur weibliche Pflanzen hervor, gelegentlich findet man aber auch männliche und einhäusige. Zweitens lässt sich auch bei diesen feminisierten Pflanzen das Geschlecht umkehren, mit chemischen Mitteln oder wenn sie unter Stress stehen, und dann bilden sie männliche Blüten und Pollen.
Offene Forschungsfragen zur Geschlechtsausprägung von Cannabis
Aus der Möglichkeit der Geschlechtsumkehr ergeben sich viele Fragen: Wo befinden sich zum Beispiel die Gene, die bei einer Geschlechtsumkehr „an-“ oder „abgeschaltet“ werden? Liegen diese Gene auf den Geschlechtschromosomen oder in anderen Teilen des Genoms? Warum sind manche Cannabis-Strains anfälliger für eine Geschlechtsumkehr als andere? Unterscheiden sie sich in der Art der Gene, oder haben sie dieselben Gene, die unterschiedlich exprimiert werden? Wie stark steuern die Gene die Geschlechtsausprägung, und wie viel hat die Umwelt damit zu tun? Warum gibt es diese Möglichkeit der Geschlechtsumkehr oder diese plastische oder inkonsistente Ausprägung? Hat sie einen Anpassungsvorteil? … Und na ja, ich könnte diesen Text mit immer mehr Fragen füllen!
Ich hoffe, ihr fandet die Geschlechtsbestimmung und -ausprägung von Cannabis sativa genauso spannend wie ich. Zu verstehen, wie die verschiedenen Faktoren zusammenwirken, kann es Growern ermöglichen, die Flexibilität dieser Art zu nutzen, um ihre Geschlechtsausprägung zu verändern. Und mithilfe dieser Techniken lassen sich den Landwirten effizientere Methoden für eine gute Ernte an die Hand geben.
Quellen
1. Charlesworth D. What maintains male-sterility factors in plant populations? Heredity. 2002;89(6):408-409.
2. Renner SS, Ricklefs RE. Dioecy and its correlates in the flowering plants. Am J Bot. 1995;82(5):596-606.
3. Ecker JR. The ethylene signal transduction pathway in plants. Science. 1995;268(5211):667-675.
4. Kumar V, Parvatam G, Ravishankar GA. AgNO3: a potential regulator of ethylene activity and plant growth modulator. Electron J Biotechnol. 2009;12(2).
5. Yamasaki S, Fujii N, Takahashi H. Characterization of ethylene effects on sex determination in cucumber plants. Sex Plant Reprod. 2003;16(3):103-111.
6. Moliterni VMC, Cattivelli L, Ranalli P, Mandolino G. The sexual differentiation of Cannabis sativa L.: a morphological and molecular study. Euphytica. 2004;140(1-2):95-106.
7. Truta E, Gille E, Toth E, Maniu M. Some aspects of sex determinism in hemp. Anale Şt Univ "Al. I. Cuza" Iaşi, Genet Biol Mol. 2007;8(2).
8. Pannell JR. Plant sex determination. Curr Biol. 2017;27(5):R191-R197.
9. Mandolino G, Carboni A, Forapani S, Faeti V, Ranalli P. Identification of DNA markers linked to the male sex in dioecious hemp (Cannabis sativa L.). Theor Appl Genet. 1999;98(1):86-92.
10. Törjék O, et al. Novel male-specific molecular markers (MADC5, MADC6) in hemp. Euphytica. 2002;127(2):209-218.
Häufige Fragen zu männlichen und weiblichen Cannabispflanzen
Wozu dient die männliche Cannabispflanze?
Warum es männliche Individuen gibt, hat sich schon Charles Darwin in „Über die Entstehung der Arten“ gefragt, und es ist eine der schönsten Fragen der Evolutionsbiologie. Kurz erklärt: Männliche Individuen sorgen für genetische Variation in den Populationen. Die männliche Cannabispflanze dient dazu, die weiblichen Pflanzen zu befruchten, damit sie vielfältige Nachkommen hervorbringen.
Wozu dient die weibliche Cannabispflanze?
Aus der weiblichen Cannabispflanze gewinnt man die Cannabisblüte, den Teil der Pflanze, der die Trichome enthält – die Organe, in denen Cannabinoide wie THC oder CBD gebildet werden. Das nennen wir im Volksmund Buds. Was wir rauchen oder was zu CBD-Süßigkeiten, Keksen, Brownies usw. verarbeitet wird, ist die Blüte der weiblichen Pflanze.
Ab wann lässt sich das Geschlecht einer Cannabispflanze erkennen?
Mit bloßem Auge während der Blütephase. Eine frühe Erkennung, solange sie noch Sämlinge sind, ist mit Gentests möglich, die das Vorhandensein des Y-Chromosoms nachweisen. Mehrere Unternehmen bieten diesen Service mit genetischen Markern an. Diese Marker sagen nichts über einhäusige Pflanzen aus und auch nichts darüber, ob die Pflanze unter Stress oder durch Geschlechtsumkehr männliche Blüten bilden kann.
Kann man Samen für weibliche Cannabispflanzen kaufen?
Ja. Viele Breeder und Zuchtbetriebe haben diese feminisierten Samen sogar zu ihrem Aushängeschild gemacht.
Kann man an den Samen erkennen, ob eine Cannabispflanze männlich ist?
Technisch ja, aber es ist ziemlich aufwendig: Man wüsste es über eine DNA-Extraktion, die bei Samen von Cannabis sativa schwierig ist. Üblicher ist es, männliche Pflanzen zu erkennen, wenn sie beginnen, ihre Blüten zu entwickeln.
Was passiert, wenn eine Cannabispflanze männlich ist?
Wenn du in deinem Anbau eine männliche Pflanze entdeckst und weder züchten noch kreuzen willst, entfernst du sie am besten, damit sie die weiblichen Pflanzen nicht bestäubt. Dasselbe gilt für einhäusige Pflanzen.
Was raucht man von der männlichen Cannabispflanze?
Männliche Pflanzen werden normalerweise nicht geraucht, weil sie kaum Cannabinoide enthalten. Hat die Pflanze einen guten Wuchs oder interessante Eigenschaften, kann man sie für Kreuzungen mit den besten weiblichen Pflanzen nutzen und so Strains mit den gewünschten Eigenschaften erhalten.
Was passiert, wenn du eine männliche Pflanze rauchst?
Wahrscheinlich wirst du wegen des geringen Cannabinoidgehalts keine Wirkung spüren. Außerdem hat die männliche Pflanze im Vergleich zu den Blüten der weiblichen sehr niedrige Terpenwerte, sodass Geruch und Aroma schwächer sind. Wenn sie reif ist, bildet sie ziemlich viel Pollen, und viele Menschen sind dagegen allergisch.
Was ist der Unterschied zwischen männlichen und weiblichen Cannabispflanzen?
Männliche Pflanzen erkennt man an kleinen Kügelchen in den Blatt- oder Astachseln (den männlichen Blüten, die bei der Reife Pollen bilden). Weibliche Pflanzen zeigen Stempel mit Narben in unterschiedlichen Farben, die kleinen Härchen ähneln.
Wie lässt sich die Kreuzung männlicher und weiblicher Cannabispflanzen verhindern?
Indem man die männlichen Pflanzen rechtzeitig erkennt und aus dem Anbau entfernt, damit sie die weiblichen nicht bestäuben.
Was ist eine zwittrige Cannabispflanze?
Eigentlich gibt es keine zwittrigen Cannabispflanzen (mit männlichen und weiblichen Organen in derselben Blüte). Es gibt einhäusige Pflanzen von Cannabis sativa, bei denen die Pflanze sowohl männliche als auch weibliche Blüten trägt.
Wie entsteht eine einhäusige Cannabispflanze?
Bei manchen Strains können einhäusige Merkmale jederzeit auftreten, sogar bei feminisierten Samen, und zwar durch Stressfaktoren aus der Umgebung wie Wasser- oder Nährstoffmangel oder Lichtveränderungen.
Woran erkennt man, ob Cannabis bestäubt wurde?
Sieh dir die Blüte an und prüfe, ob sich die Hochblätter (Brakteen) vergrößert haben: Diese kleinen, blattartigen Strukturen schützen die Fortpflanzungsorgane der weiblichen Pflanze. Bei Verdacht öffnest du die Hochblätter mit einer Pinzette; ist darin ein Samen, hat eine Bestäubung stattgefunden.
Wie entstehen Samen in Cannabisblüten?
Wenn du Samen in deiner Blüte findest, stand im Anbau eine männliche Pflanze in der Nähe, oder eine weibliche Pflanze hat unter Stress begonnen, Pollen zu bilden. Der Pollen wird vom Wind getragen und bestäubt die weiblichen Blüten, aus denen dann Blüten mit Samen werden. Dabei entsteht die Achäne, eine Trockenfrucht mit einem einzigen Samen (der Hanfsamen).
Gibt es selbstfruchtbare Cannabispflanzen?
Ja; Cannabis sativa kann sich selbst befruchten, wenn sie einhäusig ist oder eine Geschlechtsumkehr stattfindet. Offenbar degenerieren diese selbstbefruchteten Pflanzen nach einigen Generationen, was man in der Biologie Inzuchtdepression nennt.
Die Blüten, die wir konsumieren, stammen von der weiblichen Cannabispflanze. Hier sind einige unserer CBD-Blüten:
