Wielu hodowców może się zastanawiać, dlaczego tak ważne jest, aby ich rośliny były testowane genetycznie, ale prawda jest taka, że ​​testy genetyczne mogą znacznie ułatwić uprawę. Analiza genetyczna roślin może dać szeroki zakres wyników, które mogą pomóc naukowcom w rozwiązywaniu codziennych problemów związanych z uprawą roślin, takich jak wykrywanie chorób i identyfikacja ważnych cech gatunków roślin.

Obecnie trzy najważniejsze korzyści, jakie badania genetyczne mogą dać hodowcom, to możliwość wykrywania chorób, określania płci roślin i kontrolowania jakości plonów.

Wykrywanie patogenu

Infekcje patogenami mogą być trudne do wykrycia, a zanim objawy staną się oczywiste, może być już za późno, a reszta upraw jest już skażona. Dlatego testy DNA są cennym narzędziem wczesnego wykrywania chorób roślin. Chociaż rośliny rozmnażają się poprzez klonowanie, ważne jest, aby upewnić się, że roślina mateczna jest zdrowa przed kontynuowaniem, ponieważ 100% materiału genetycznego zostanie przeniesione do klonu, w tym wszelkie choroby, które może mieć roślina mateczna, takie jak wirusy.

Istnieje kilka sposobów wykrywania patogenów w roślinach, w tym wykrywanie i symptomatologia, techniki serologiczne dla wirusów oraz techniki mikrobiologiczne dla grzybów i bakterii. Jednak inną skuteczną metodą są testy wykrywające z wykorzystaniem materiału genetycznego, zwane również metodami molekularnymi. Testy te obejmują badanie przesiewowe materiału genetycznego rośliny pod kątem wszelkich zmian, takich jak obecność materiału genetycznego patogenu. Testy te są szczególnie przydatne, ponieważ dostarczają dokładnych wyników, gdy znana jest przynajmniej część sekwencji genomu patogenu. Jest to ważne, ponieważ wiele z tych genomów nie zostało jeszcze w pełni zbadanych i mogą istnieć nowe nieznane warianty.

Wiarygodność i skuteczność testów genetycznych i molekularnych wynika z zastosowania DNA jako materiału wyjściowego do wykrywania patogenów. DNA to stabilna cząsteczka, która może wytrzymać niekorzystne warunki, takie jak wysokie temperatury lub niska wilgotność. Ponadto ta technika może być nadal skuteczna, nawet jeśli użyte próbki są bardzo zniszczone lub nekrotyczne. Dzięki tym właściwościom badania genetyczne uznawane są za jedną z najlepszych metod wykrywania patogenów.

Podsumowując, testy genetyczne są najskuteczniejszą techniką wykrywania patogenów, ponieważ są wysoce specyficzne, wymagają niewielkiej próbki i dostarczają dokładnych wyników w krótkim czasie.

Wykrywanie płci roślin

W przypadku rośliny konopi jest ona naturalnie diploidalna i dwupienna, co oznacza, że ​​ma oddzielne męskie i żeńskie struktury reprodukcyjne, a każda z nich wnosi swój chromosom podczas rozmnażania. Jednak mogą istnieć mutacje, w wyniku których powstają rośliny hermafrodytyczne, które mają zarówno męskie, jak i żeńskie struktury reprodukcyjne.

Hodowcy, którzy rozmnażają swoje uprawy za pomocą nasion, muszą czekać kilka tygodni, aby zidentyfikować płeć swoich roślin, ponieważ ich dwupienny charakter utrudnia rozpoznanie płci rośliny we wczesnych stadiach wzrostu. Może to być czasochłonne i wymagać dużych zasobów. Jednak dzięki badaniom genetycznym możliwe jest określenie płci rośliny na długo przed osiągnięciem przez nią fazy kwitnienia.

Na określenie płci rośliny dwupiennej ma wpływ system chromosomów płciowych. Rośliny męskie mają system chromosomów płciowych XY, znany jako heterogametyczny, podczas gdy rośliny żeńskie mają system chromosomów płciowych XX, znany jako homogametyczny.

Aby zidentyfikować płeć rośliny za pomocą badań genetycznych, wraz z próbką tkanki stosuje się markery molekularne oparte na DNA lub RNA. Markery te zazwyczaj szukają męskiej cechy „Y” w roślinie, ponieważ cecha „X” występuje zarówno w roślinach męskich, jak i żeńskich. W ten sposób obecność chromosomu Y może być wykorzystana do potwierdzenia, że ​​roślina jest męska, a jego brak do potwierdzenia, że ​​jest to roślina żeńska.

Kontrola jakości upraw

Ten sam gatunek może często reprezentować jedną lub więcej odmian i chociaż mogą mieć cechy fizyczne, które je wyróżniają, nie zawsze jest możliwe ich zidentyfikowanie gołym okiem. Poza cechami fizycznymi, cechy genetyczne mogą mieć znaczne różnice.

Różne odmiany konopi były szeroko uprawiane i krzyżowane, co umożliwia roślinom posiadanie bardzo podobnych cech fizycznych, co utrudnia identyfikację uprawianej odmiany. Dlatego identyfikacja molekularna jest bardzo dokładnym narzędziem identyfikacji odmian w przypadkach, gdy nie ma pewności co do ich tożsamości.

Ponadto niektóre rośliny mogą wytwarzać mniejsze lub większe ilości kannabinoidów ze względu na ich genetyczną naturę lub niewielkie mutacje, które wystąpiły podczas wzrostu. W ten sposób istnieją rośliny, które mają tę zaletę, że mają geny kodujące wysoką produkcję THC lub CBD. Te wybitne cechy można wykryć poprzez dobór cech za pomocą analizy markerów molekularnych, które wskazują na obecność tych genów w roślinie lub które wykrywają geny odpowiedzialne za syntezę tych substancji i określają ich odpowiednią jakość.

Procedury te są wykonywane przy użyciu próbki tkanki z rośliny i DNA jako materiału wyjściowego do testów, które dostarczają informacji na temat interesujących cech genetycznych i potwierdzają ich funkcję.