Mikrovermehrung beim Cannabisanbau

Die Entwicklung in der Welt des Anbaus hat in den letzten zwei Jahrhunderten große Sprünge gemacht. Ein unglaublicher Fortschritt, der von der Brache zur Erholung des Bodens bis hin zu neuen Methoden der Zellvermehrung von Pflanzen reicht. Der aktuelle Trend zur Legalisierung oder Entkriminalisierung von Marihuana hat die Türen für neue Anbaumethoden geöffnet. Entwicklung und Implementierung von Hydroponik, Anbau mit CBD-reichen Sorten oder neue Formen der Pflanzenproduktion wie die Cannabis-Mikrovermehrung.

Jeder Züchter sucht nach den besten Bedingungen für seine Pflanzen, insbesondere in Bezug auf Hygiene und Gesundheit. Wissenschaftliche Fortschritte auf dem Gebiet der Botanik bieten Alternativen zu den seit jeher verwendeten Anbau- und Vermehrungsmethoden. Eine davon ist die Mikrovermehrung oder Vermehrung durch Gewebekultur, wie das Tissue Culture. Eine neuartige Technik, die sich von der Klonierung durch Stecklinge unterscheidet und gesunde, infektionsfreie und für den Anbau perfekt geeignete Exemplare hervorbringt.

Was ist Cannabis-Mikrovermehrung?

Technisch gesehen besteht die Mikrovermehrung aus der In-vitro-Kultur von Pflanzen mittels Zellen oder Pflanzengewebe einer ausgewählten Mutterpflanze. Dieses Gewebe, das als „Explantat“ bezeichnet wird, wird in einen sterilisierten Behälter mit einer neutralen Flüssigkeit gegeben, damit es sich entwickeln kann. Dank der Mikrovermehrung ist es möglich, Tausende identische Klone derselben Pflanze zu erzeugen, die frei von Krankheiten sind und deren organoleptische Eigenschaften intakt bleiben. 

Innerhalb der Cannabis-Szene stellt dieser Vermehrungsprozess einen großen Fortschritt dar und kann Züchtern und Unternehmen helfen. Da die Eigenschaften der Pflanze repliziert werden, entsteht ein exakter Klon: gleiche Höhe, gleicher Nährstoffbedarf, gleiche Wirkung, gleiche Nuancen und eine identische Cannabinoid-Zusammensetzung. Dies erleichtert die Anbauarbeiten und würde es ermöglichen, die Produktion schnell zu kontrollieren und die gesetzlich zulässigen THC-Werte nicht zu überschreiten. Eine mögliche Tür für die Forschung, deren Ergebnisse einen Wendepunkt in der Cannabis-Szene markieren könnten.

Pflanzenbiotechnologie und ihre Entwicklung bis heute

Die Erzeugung funktionaler Exemplare durch Mikrovermehrung ist heute eine weit verbreitete Technik in der Botanik. Ihre Anfänge liegen jedoch im frühen 20. Jahrhundert. Der österreichische Botaniker Gottlieb Haberlandt (1854–1945) nutzte die Idee der zellulären Totipotenz, wonach sich pflanzliche Zellen zu vollständigen Pflanzen regenerieren können. 

Diesem Modell folgend gelang es ihm, eine pflanzliche Gewebekultur zu standardisieren. Er gilt als Vater dieser Technik, und dank seiner Forschung begannen in den 1930er Jahren die Anwendung von Pflanzenhormonen in diesem Prozess.

Dank der Einführung von Hormonen wie Cytokinin, das für die Zellteilung und Organogenese verantwortlich ist, wurden große Fortschritte erzielt. In den 1960er Jahren konnten die ersten virusfreien Kulturen (apikale Meristeme) isoliert werden. Infolge dieser Ereignisse wurde die Mikrovermehrung für verschiedene Prozesse verallgemeinert: Vermeidung des Aussterbens von Pflanzenarten, Massenkulturen, Vermehrung von Arten in bestimmten Lebensräumen. Der Begriff Mikrovermehrung entstand 1986 und ist seitdem Teil der Pflanzenbiotechnologie in vielen Forschungsbereichen und Unternehmen.

Wie läuft der Prozess der Mikrovermehrung ab?

Der Prozess der Vermehrung aus pflanzlichen Zellen oder Geweben umfasst verschiedene Phasen. Je nach durchgeführter Kultur können die Prozesse jedoch verkürzt und vereinfacht oder verlängert und um weitere Phasen ergänzt werden. Forstwirtschaftliche Arten erfordern beispielsweise eine zusätzliche Zeit, die als „Härtung“ bezeichnet wird.

Zunächst müssen die Kulturen in vitro durchgeführt werden, um eine sterile Atmosphäre zu bewahren und parasitäre Infektionen, Pilze und Krankheiten zu vermeiden. In diesem Teil des Prozesses spielt die Wahl der Mutterpflanze eine große Rolle. Ein gesundes und starkes Exemplar ist die beste Wahl, da die Klone die gleichen Eigenschaften haben werden. Nach der Auswahl muss das ausgewählte Pflanzenmaterial sterilisiert werden, um die Vermehrung von Krankheitserregern im Behälter zu verhindern.

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Anschließend müssen das Gewebe oder die Zellen in den Behälter mit einer sterilen Flüssigkeit gegeben werden, damit sich die Wurzel entwickelt und der Austrieb beginnt. Dieser Vorgang muss immer in einer Laminar-Flow-Werkbank durchgeführt werden, damit die Umgebung perfekt gereinigt ist. 

Im Reagenzglas wird eine maximale Vermehrung der Explantate angestrebt, um die größtmögliche Anzahl an Klonen zu produzieren. Hierfür werden wachstumsregulierende Hormone verwendet, die das Wurzelwachstum fördern. Während dieses Teils des Prozesses ist es möglich, ex vitro zu kultivieren, da der Prozess der Akklimatisierung an den Boden irgendwann stattfinden muss. Beleuchtung, Anpassungsfähigkeit der Pflanze und die verwendete Methode spielen dabei eine Rolle.

Die bekanntesten Arten der Cannabis-Mikrovermehrung

• Organogenese: Verwendet vegetative Knospen der Pflanze, um Stängel, Wurzeln oder Blüten zu erhalten. Dies ist die am häufigsten verwendete Methode und bietet schnelle und qualitativ hochwertige Ergebnisse. Die Organogenese kann direkt oder indirekt erfolgen. In beiden Fällen wird die morphogenetische Reaktion gesucht, um die Organe zu bilden und daraus die vollständige Pflanze zu generieren.
• Embryogenese: Durch einen somatischen Gewebeabschnitt wird die Bildung somatischer Embryonen angestrebt. Diese Embryonen keimen und bilden gleichzeitig einen Stängel und die Radicula. Wie bei der vorherigen Methode erfolgt dies auf zwei Arten:
  • Direkte Embryogenese: Tritt auf, wenn die Embryonen direkt die Gewebe produzieren, auf denen sich die Pflanze entwickeln wird.
  • Indirekte Embryogenese: Erfordert eine Induktion, um die Zellen zu ordnen und einen Kallus zu bilden. Aus dieser Kultur entsteht ein adventiver Stängel oder somatische Samen für den Anbau.

Wie weit kann die Cannabis-Mikrovermehrung gehen?

Derzeit muss diese Art der Kultivierung in einem Labor durchgeführt werden. Sie erfordert viel technische Ausrüstung und eine sterile Umgebung, um Infektionen zu vermeiden. Dies bedeutet einen finanziellen Aufwand, der für viele Erzeuger und Unternehmer nicht tragbar ist. Es wird jedoch versucht, den Prozess zu standardisieren und die Materialien zu verbilligen, damit Unternehmen diese Prozesse implementieren können.

Auf diese Weise werden die Preise reguliert, sodass Züchter und Unternehmen eine größere Marge haben und diese Art von Prozessen in die Praxis umsetzen können. Es erfordert Technik und Wissen, ist aber ein wichtiger Schritt bei der Regulierung des Anbaus und der Verwendung von Cannabis.