Investigadors de l’IRTA al Centre de Recerca en Agrigenòmica (CRAG) han participat en el desenvolupament de TILLCANN, la primera plataforma pública de mutants de Cannabis sativa, que permet ampliar-ne la diversitat genètica i obrir noves vies per al desenvolupament de varietats destinades a aplicacions tant medicinals com industrials.
El projecte, publicat recentment a la revista Molecular Horticulture, ha estat liderat pels nostres investigadors, Amparo Monfort i Jason Argyris del programa de Genòmica i biotecnologia en col·laboració amb el John Innes Centre (Regne Unit) i l’empresa Front Range Biosciences (EUA).
El cànnabis és un cultiu de gran interès econòmic i científic, valorat per les seves fibres, llavors i compostos fitoquímics amb aplicacions medicinals i industrials. No obstant això, dècades de millora genètica centrada en uns pocs trets han reduït fortament la seva diversitat genètica, limitant-ne el potencial de millora.
Per afrontar aquest repte, l’equip investigador ha desenvolupat el primer protocol d’alt rendiment de mutagènesi i detecció de mutacions adaptat al cànnabis, basat en la metodologia TILLING (Targeting Induced Local Lesions in Genomes), àmpliament utilitzada en altres cultius però mai aplicada de manera sistemàtica a Cannabis sativa.
A partir d’aquest protocol, s’han generat 1.633 famílies mutants que constitueixen la base de la plataforma TILLCANN, i s’ha aplicat la tècnica TILLING per seqüenciació (TbyS) per identificar mutacions en gens amb funcions agronòmiques i bioquímiques clau.
Entre els resultats més destacats, els investigadors han detectat mutacions en gens relacionats amb la biosíntesi de cannabinoides, el desenvolupament dels tricomes i la morfologia de les fulles.
Un dels descobriments més rellevants és que mutacions en el gen homòleg al factor de transcripció TCP4 provoquen canvis en la forma i nombre de folíols, amb possibles implicacions en l’arquitectura i la productivitat de la planta.
També s’han identificat mutacions en el gen CsOLS1, implicat en la síntesi de cannabinoides, que podrien servir per ajustar el contingut de THC segons l’aplicació —ja sigui per a ús medicinal o per a la producció de cànem industrial.
Segons expliquen els investigadors Amparo Monfort i Jason Argyris, “la nova variabilitat genètica obtinguda amb la plataforma TILLCANN ofereix grans oportunitats per al descobriment de gens i la innovació en la millora del cànnabis medicinal i industrial. Creiem que aquest recurs pot ser un punt de partida per impulsar la millora de caràcters en una espècie de gran rellevància econòmica i científica”.
La plataforma TILLCANN representa una eina única per a estudis genètics i de genòmica funcional, i permetrà explorar caràcters com el control del moment de floració, la resistència a patògens, el rendiment de les llavors o la qualitat de la fibra, entre d’altres.
El projecte ha rebut finançament del programa Horizon 2020 de la Unió Europea i del Programa CERCA/Generalitat de Catalunya.
