Pour plus de lisibilité je ne vais quote que son ptit texte d'intro, le reste du tuto ne sera pas quote ^^
exo-plank#0 a écrit :Je vais tenter de vous expliquer la sexualité compliqué et chaotique du cannabis. (à première vue)
Il faut tous d'abord savoir que les plantes ont la facultée d'être polyploïde (avoir plusieurs copies de chromosomes, plus que 2), et que ce phénomène ne les gènes en rien.
La sexualité co-évolutionniste du cannabis
La théorie
I/ Les mono/diploïdes
Pour cette explication nous allons donc partir dans un premier temps de plante mono/diploïde ( une seul cou deux copies de chromosomes, qui n'est pas la majorité de cas, voir peut ne pas exister selon les variétés).
Pour une plante mono/diploïde, seul le génome va être responsable au niveau phénotypique (à votre vue) du sexe de la plante.
Ainsi une plante XY sera mâle et une plante XX sera femelle. De même une plante X sera femelle et une plante Y sera mâle.
Dans cette configuration, l'apparition d'Inter-sexe est impossible, mais pas les hermaphrodites.
II/ Les polyploïdes n>2
Dans le cas des polyploïdes (avec n>2) les choses sont beaucoup plus compliqués. De plus ils représentent la grande majorité des plantes.
De plus dans un cas parfait chaque chromosomes est présent en même nombre d'exemplaire. En réalité cela est plus compliqué, le nombres de chromosomes appariés peut varier de l'un à l'autre.
1/ Les dioïques
Les plantes dioïques, sont des plantes polyploïdes n'exprimant qu'une partie de leur génome, dans ce cas elles n'exprime que un caractère phénotypique, mâle ou femelle.
FEMELLE
MALE
2-1/ Les monoïques, inter-sexe
Les plantes monoïques, sont des plantes polyploïdes exprimant une grande partie de leur génome, avec pour résultat l'expression de plusieurs phénotype.
Présence de fleurs mâles et de fleurs femelles nettement séparés .
2-2/ Les monoïques, hermaphrodites
Plante monoïque, n'exprimant qu'une partie de leur génome, avec pour résultat l'expression d'un phénotype donné. Soit mâle, soit femelle. Mais qu'un "stress" à poussé à ce défendre,ce qui engendre une modification de la balance hormonale et l'apparition du caractère hermaphrodite.
Reconnaissable à ces fleurs très couramment tétralogique.
2-3 Le dosage compensatoire
Pour ceux ayant des connaissances poussés en génétique et en phyto-biologie, je les invites à se renseigner sur le phénomène de DOSAGE COMPENSATOIRE. Je croie que pour ceux qui réussirons à comprendre ce phénomène, le mystère du sexe phénotypique allier au génotype n'auras plis de secret, et surtout seras clair comme de l'eau de roche.
Le dosage compensatoire est un mécanisme de régulation génétique qui fonctionne pour égaliser l'expression phénotypique des caractéristiques déterminées par des gènes sur le chromosome X, de sorte qu'ils sont également exprimées dans le XY du mâle et le XX de la femelle . Le dosage compensatoire se produit également dans d'autres organismes, comme la mouche du vinaigre Drosophila melanogaster et le ver Caenorhabditis elegans.
Les espèces différentes peuvent avoir différents mécanismes de dosage compensatoire. Chez les femmes humaines (XX), un chromosome est inactivé (voir l'inactivation de l'X), il en résulte une inactivation génétiquement hétérochromatique des corpuscule de Barr. Chez les drosophiles mâles (XY)l'expression des gènes sur le chromosome X se retrouve doublée. Chez C. Elegans hermaphrodites (XX), les deux chromosomes X sont partiellement réprimés. Le résultat de ces mécanismes influence l'équilibre relatif entre l'expression des gènes mâles et des femelles (ou, dans le cas de C. elegans, hermaphrodites et mâles).
Chez les plantes (qui n'ont pas de chromosomes sexuels dimorphisques), le dosage compensatoire peu se produire lorsqu'un événement méiotique abbérant ou une mutation il en résulte une aneuploïdie ou polyploïde. Les gènes sur le chromosome affecté peuvent êtres régulés vers le haut ou vers le bas pour compenser le changement dans le nombre normal de chromosomes présents.
L'argumentation, les pour
D'abord quelques rappels:
Les plantes ont la particularisées d'être pour la plupart polyploïdes, dès la naissance ou peuvent le devenir par le phénomène d'endoréplication. De plus le sexe d'une plante ne se limite pas qu'aux gène X et Y il faut également prendre en compte les éléments transposons qui permette la duplication et le changement de chromosome pour les gènes, ainsi le gène SRY(équivalent humain, il n'y à pas encore de nom décidé chez les plantes) donnant le phénotype mâles peut se retrouver sur d'autres chromosomes et être dupliqué en de nombreux exemplaires.
Au niveau des stress il en existe de deux types:
- Stress biotique, venant d'un emballement de la balance hormonale et/ou de la dérégulation de promoteur géniques. Ils sont donc propre à la plante.
- Stress abiotique, venant de l'environnement et résultant d'une réponse de la plante à son environnement.
Pour le cas nous intéressant, l'hermaphrodisme, ce sont les stresses abiotiques qui nous intéressent.
En cas de stress de style blessure, changement radicale de thermopériode, photopériode, hygroperiode, et changement de concentration minérale dans le sol. La réponse de la plante est l'activation des gènes produisant des facteurs de transcriptions de types MYB réagissant à la systémine et impliquant la voie du méthyl-jasmonate, ainsi que l'inactivation d'autres gènes. Ces facteurs de transcriptions vont alors se fixer sur différents promoteurs géniques de type hormones et bien d'autres (on ne s'intéressera que aux hormones les autres étant trop complexes à expliquer ici).
On aura pour résultats une production d'éthylène, de GA, de cytokinine .... Dans une balance très précise dépendant des espèces.
Ces hormones ont pour but d'activer des gènes de résistances, de nombreux gènes impliquant la résistance se situant sur le chromosomes Y, le gène SRY possèdent également ce type de promoteur. Il en résulte une activation conduisant au phénotype mâle.
NB: il s'agit en plus d'un caractère évolutif permettant le maintient de l'espèce dans un cas de destruction systémiques des plantes mâles, phénomène trouer chez presque toutes les plantes.
Pour des preuves concrètes je vous renvoie aux bases de donnés scientifique NCBI:
Le cannabis est une plante possédant un grand polymorphisme dans son expression sexuelle. Communément appelée « hermaphrodisme », il est plus juste de désigner ces anomalies sous le nom d’ intersexes, étant de deux types, exprimé ou non. Dans cette étude nous prouverons qu'un stress de type abiotique permet le passage de l'un à l'autre par modification de la balance hormonale.(Borodina, Migal et al..., 1987-1995-2007)
De même
Aussi chez les végétaux la détermination sexuelle serait plutôt basée sur l’équilibre X-autosomes que sur un mécanisme Y actif, cependant le gène Y est prédominant dans l'importance de l'expression du phénotype mâle.(Westgaard, 1958; Grant & Al., 1994).
Ainsi des facteurs environnementaux ou stress abiotiques peuvent déclencher l'emballement du phénotype mâle chez des plantes monoïques à phénotype femelle. Soit par activation directe des gènes du chromosomes Y soit par activation d'un élément transposé avec ce type de promoteur.
De plus des plantes de type dioïque femelles peuvent voir l'émergence de caractères mâles de types fleurs hétérogames, tétragames.(fleur mâle et femelles en une)
Dans ce cas, ce phénomène est du à la balance X-autosomes et absolument pas aux chromosome Y ou a un de ses gènes transposés.
Ce qui explique ce phénomène:
Par exemple certain breeders ont cesser de bosser sur la micro-propagation car celle ci entrainait des mutations, et en particulier sexuelle... Et ceci, si quelqu'un veux bien me l'expliquer Car là il s'agit juste de microbouturage, on ne touche pas aux gène ni à la plante dans son intégrité...
La micropropagation est basée sur la régénération cellulaire des plantes. En bref on part de n'importe quelle cellule de la plante, par actions enzymatiques et hormonales on dédifférencies et on démétabolises la cellules pour obtenir un protoplaste (cellule végétales type souche sans paroi). Puis on place cette cellule sur un milieu gélosé de type Agar-Agar en présence de différentes balances hormonales provoquant se différenciation en un type cellulaire sélectionné afin de régénérer une plante entière.
C'est également ce que l'on fait pour avoir des plantes OGM, au stade protoplaste on la transfecte avec un vecteur bactérien de type agrobacterium contenant notre gène d'intérêt.
Comme je l'ai expliqué, le problème est que le sexe d'une plante provient de sa balance hormonale et que donc en régénération il est très courant d'obtenir des phénotypes hermaphrodites même en partant de plantes XX.
L'Argumentation, les contres
Postulat de base : le sexe est déterminé génétiquement
(Le code génétique d'une graine est déjà défini rien ne peut le changer ---> voir III° pour les légendes urbaines )
I°) Hermaphrodisme et monœcie
Tout d’abord pour plus de clarté il va falloir distinguer plusieurs notions.
A°) Notions/ vocabulaire
1°) Plantes monoïques et plantes dioïques
- Plante dioïque: "Se dit d'une plante dont les fleurs unisexuées mâles (à étamines) et femelles (à pistils) sont portées par des pieds différents."
Donc il y a des pieds mâles et des pieds femelles.
---> Le cannabis est une plante dioïque
- Plante monoïque: Une plante monoïque a des fleurs mâles et des fleurs femelles sur le même pied. ( les fleurs mâles et les fleurs femelles étant différenciées)
---» Variante : L’hermaphrodisme monoïque : Dans ce cas on trouve sur un même pied les organes mâles et femelles réunis en une même fleur (fleur tératologique).
2°)Plantes diploïdes et plantes polyploïdes
-Plantes diploïdes: Pour faire simple, plantes qui ont 2n chromosomes.
Donc au niveau des gonosomes cela donne:
---» XX=femelle
---» XY=mâles
- Plante polyploïde: "Une cellule polyploïde (du grec : πολλαπλόν - multiple) d'un organisme contient plus de deux copies (ploïdie) de ses chromosomes. Les types polyploïdes sont appelés triploïde (3x), tétraploïde (4x), pentaploïde (5x), hexaploïde (6x) etc "(Wikipedia)
Exemple : pour une plante tétraploïde cela donnera au niveau des gonosomes XXXX, XYYX, XYXX, etc, etc…
---» Le cannabis est à la base diploïde, mais dans le but d'accroître la production/résistance, énormément de souche ont été traitées à la colchicine de manière à les rendre polyploïdes.
B°) L’hermaphrodisme chez le cannabis
Chez le cannabis le terme "hermaphrodite" est très souvent employé à tort en lieu et place de "plante monoécique".
---» En fait le véritable hermaphrodisme chez le cannabis correspond bien à "l’hermaphrodisme monoïque" (cf I° A° ) .
Une plante hermaphrodite chez le cannabis est donc, comme vu plus haut, "une plante sur laquelle on trouve sur un même pied les organes mâles et femelles réunis en une même fleur (fleur tératologique)."
(donc pistil et étamine dans la même fleur)
Le véritable hermaphrodisme est plutôt rare chez le cannabis, on pourrait le rapprocher de l’hermaphrodisme chez l’être humain (en tout de même plus fréquent).
C°) La monoécie, les plantes monoéciques
Une plante monoécique est une plante où on trouve des fleurs mâles ET des fleurs femelles (comme pour les espèces monoïques), (par opposition aux fleurs tératologique).
Les plantes monœcique sont souvent appelées à tort "hermaphrodite".
---» La monoécie est liée à la polyploïdie (la polyploïdie s’étant fortement développées dans les souches hollandaises suite à l’usage de la colchicine).
En effet pour les plantes diploïdes, on trouve au niveau des gonosomes XX ou XY, la présence du Y entraînant le sexe mâle, les 2 X entraînant le sexe femelle.
Tout se complique avec la polyploïdie, en vulgarisant on peut prendre en exemple le cas d’une plante tétraploïde XXXY.
On retrouve les 2 X et également un Y, ce qui provoque la monoécie :
Si le Y ne s’exprime pas la plante se "déclare" femelle (on va prendre pour une "vraie" femelle une plante génétiquement monœcique), et si par la suite en fonction des conditions de cultures le Y vient à s’exprimer, des fleurs mâles apparaîtront.)
(Le Y peut tout aussi bien s’exprimer dès le début et on prendra alors la plante monoécique pour un mâle)
NB : La monoécie se retrouve également dans la nature chez certaines variétés comme par exemple la Thaïlandaise.
De plus l'exemple est simplifié car apparemment les autosomes (chromosomes non-sexuels) jouent également un rôle dans la monoécie.
PRECISION
Le plant de cannabis male est une plante hétérogamétique, c'est-à-dire que les hétérosomes sont différents. Cependant, la détermination sexuelle serait plutôt basée sur l’équilibre X-autosome que sur un mécanisme Y actif.
En gros, c'est plutot le manque de X qui fait un mâle (ou un monoïque) que la présence du Y.
La nuance peut parraître subtile, mais si on approfondit et qu'on sort de l'exemple XXXY, ça devient important.
II°) Différences entre graines femelles et féminisées.
---» Seules les graines "Female" sont 100% femelle sans risque de monoécie.
A°) Graines "Female"
Mode de production : Une "vraie" femelle (non monoécique) va être traitée à l’acide gibbérellique (GA3) qui est une phytohormone, ce traitement va provoquer l’apparition de fleurs mâles sur cette "vraie" femelle.
La plante en question ayant pour gonosomes XX (ou XXXX si tétraploïde) le pollen créé sera obligatoirement X (ou XX si tétraploïde).
Le breeder n’aura plus qu’à polliniser avec ce pollen 100% X une autre plante femelle non-monoécique pour obtenir des graines 100% femelles sans risque de monoécie.
NB: Du nitrate d'argent ou du thiosulfate d'argent anionique peuvent être utilisée à la place du GA3.
B°) Graines Féminisées
Mode de production : Un breeder va sélectionner une plante monoécique à très faible tendance mâle.
Et il pollinisera avec le pollen de cette plante une "vraie" femelle.
Si on schématise/vulgarise on aura une plante XXXX et une plante XXXY.
Donc des grains de pollen et "ovules" pour la plupart XX et quelques XY.
On obtiendra donc des plantes XXXX (donc vraie femelles) ainsi que des plantes XXXY qui pourront à tout moment produire des fleurs mâles et polliniser votre récolte.
C’est donc la que se situe le gros problème des graines féminisées :
Si on est sur de ne pas avoir de "vrai" mâle, il y a un risque important de trouver des plantes monoéciques dans son placard, et si on ne trouve pas à temps la minuscule fleur mâle on court le risque de se retrouver avec bon nombre de graines au moment de la récolte...
---» Une culture de féminisées comporte donc un risque non négligeable, et de plus oblige dans tous les cas à beaucoup plus d’attention.
NB1 : Avec les féminisées en principe vous n'obtiendrez pas de "vrais" mâles, mais il est possible qu'une plante monoécique déclarent en premier des fleurs mâles (on pourrait donc prendre cette plante pour un "vrai" mâle).
Cela arrive dans 4-5% des cas selon la FAQ.
NB2 : Donc quand vous vous retrouvez vous même, sans pourtant avoir achetées des graines féminisées, avec une récolte pleine de graines, c’est qu’il y avait une plante monoécique dans votre placard, et les graines obtenues seront donc des "féminisées" (de moins bonne "qualité" que celle d'un breeder).
III°) Graines féminisées, monoécie et légende urbaine.
On à tous entendu parler de recettes miracles garantissant de n’avoir que des femelles…
Et comme toutes les légendes il y a une part de vérité…
Le sexe est déterminé génétiquement donc un mâle reste un mâle, et une femelle reste une femelle.
---» La question se pose pour les plantes monoéciques (et donc pour les féminisées qui sont en grande partie monoécique).
En effet il semblerait que certaines "techniques de grand-mères", comme par exemple une forte concentration en azote, soit effectivement efficace pour limiter la déclaration de fleurs mâles chez les plantes monoéciques.
---» Donc les remèdes de grand-mères sont pour la plupart de la pure légende, mais certains pourrait avoir une réelle influence pour les plantes génétiquement monoéciques.
En plus
1/ L'alternative la plus intéressante serait donc de réussir à faire produire à des femelles non-porteuses de ces allèles des fleurs males afin d'obtenir une population F1 de femelles stables. Galoch (1980 ) a démontré l'importance de l'induction de gènes responsables de la différenciation en femelle par l'auxine. Ces travaux ont ouvert la voie à diverses méthodes d'induction de fleurs males sur des individus dioïques femelles notamment par :
- Le nitrate d'argent et le thiosulfate d'argent anionique ( Mohan, 1982 )
- Le GA3
Les populations F1 obtenues sont stables (pas d'apparition d'intersexes) à la condition évidemment que les parents ne possédent pas les allèles responsables de l'intersexe. Ce qui est loin d'etre facile à déterminer à l'heure actuelle
2/ Citation :
When shoots of young plants of hemp (Cannabis sativa L.) and spinach (Spinacea oleracea L.) were cultured as cuttings and allowed to regenerate advenitious roots, ca. 80–85% became female (formed pistillate flowers) regardless of whether the leaves were left on the plants or were cut off (except for the 2–3 uppermost ones) after the beginning of adventitious-root formation. But when the leaves were cut off and the cuttings treated with gibberellic acid (GA3, 25 mg/l) ca. 77–80% of the plants became male (formed staminate flowers). The result was quite similar when roots and leaves of young hemp plants were removed at the same time and the cuttings treated with GA3. It is suggested that the leaves play an essential role in sex expression in hemp and spinach and that this role is related to gibberellin synthesis in the leaves.
M. Kh. Chailakhyan and V. N. Khryanin. 1979. The role of leaves in sex expression in hemp and spinach. Planta, Vol 144 (2), 0032-0935.
Pour la pratique experimentale
Se reporter au tuto STS, Click ici ---» STS-[Sex Reverse]
Bonne lecture à tous;-)
