Determinación de variabilidad genética, sexo prefloración y quimiotipo en variedades de Cannabis sativa medicinal del noroeste de la provincia de Buenos Aires mediante el uso de marcadores moleculares

Abstract

El cannabis ha ganado creciente interés por sus aplicaciones medicinales, impulsando la necesidad de caracterizar química y genéticamente las variedades utilizadas y así dar trazabilidad a los procesos involucrados en su uso. El presente estudio tuvo como objetivos la determinación de la variabilidad genética, la identificación del sexo en prefloración y la caracterización del quimiotipo en variedades de Cannabis sativa del noroeste de la provincia de Buenos Aires utilizando marcadores moleculares. Para ello, se analizó la variedad Lobera mediante el uso de seis microsatélites SSR, y se analizaron esta y otras variedades con marcadores ligados al sexo como SCAR (Sequence Characterized Amplified Regions), MADC2 (male-associated DNA from cannabis) y los indels CS-I1-10 y CS-I1-15, y marcadores para la determinación del quimiotipo como el sistema multiplex B1080/1192. Los resultados obtenidos a partir del uso de SSR mostraron una capacidad limitada para caracterizar la variabilidad de Lobera, ya que solo dos de ellos fueron suficientemente informativos. MADC2 permitió detectar el sexo prefloración en todas las variedades con un 96 % de coincidencia con la determinación fenotípica, a diferencia de los indels que no permitieron establecer un patrón de bandas asociadas al sexo. Se logró la identificación molecular de los quimiotipos I, II y III en todas las variedades mediante el sistema multiplex, correspondiéndose al 100 % con los datos cromatográficos previos. Estos hallazgos contribuyen con el conocimiento de la diversidad genética de las variedades de cannabis medicinal en la región, y proporcionan herramientas a los cultivadores locales para la detección temprana del sexo y la identificación de quimiotipos específicos, lo cual es crucial para la optimización de recursos, para programas de mejoramiento y para asegurar la calidad y consistencia de los productos medicinales.

Cannabis has gained growing interest for its medicinal applications, driving the need to chemically and genetically characterize the varieties used, thereby enabling traceability in the processes involved in its use. The present study aimed to determine genetic variability, identify sex during the pre-flowering stage, and to characterize the chemotype in Cannabis sativa varieties grown in the northwest of Buenos Aires Province by using molecular markers. Six SSR (Simple Sequence Repeat) microsatellites markers were used to characterize Lobera variety. To determine sex all varieties, were analyzed with sex-linked markers such as SCAR (Sequence Characterized Amplified Regions) MADC2 (maleassociated DNA from cannabis), the indels CS-I1-10 and CS-I1-15, and the B1080/1192 system, respectively. The results of the molecular characterization showed a limited capacity to characterize Lobera, as only two SSRs were sufficiently informative. MADC2 allowed for the detection of sex during the preflowering stage in all varieties with a 96% match to phenotypic determination, unlike the indels, which did not allow for the establishment of a band pattern associated with sex. Molecular identification of chemotypes I, II, and III was achieved in all varieties using the multiplex system, showing 100% correspondence with previous chromatographic data. These findings contribute to the future understanding of the genetic diversity of medicinal cannabis varieties in the region, provide local growers with tools for early sex selection and identification of specific chemotypes, which is crucial for resource optimization, breeding programs, and ensuring the quality and consistency of medicinal products.