Lo que no se ve en una flor de cannabis: tricomas, ADN y las nuevas herramientas de mejora

¿Qué rasgos hacen que una variedad exprese de forma consistente las características que buscamos? Para acercarnos a la respuesta, hay que mirar desde la superficie de la flor hasta el ADN, y recordar que ninguna de esas capas funciona de forma aislada.

Los tricomas: pequeñas fábricas en acción

Los tricomas glandulares son pequeñas estructuras situadas en las flores femeninas de la planta de cannabis y funcionan como microestructuras especializadas en la producción y el almacenamiento de cannabinoides y terpenos. No son simples gotas pegajosas: cuentan con células secretoras y con una cavidad de almacenamiento bajo la cutícula, donde se acumulan los compuestos que producen.

La imagen de una "microfábrica" ayuda a entender cómo funcionan los tricomas. Sus células toman los recursos que les proporciona la planta y los transforman, mediante distintos procesos químicos, en compuestos como cannabinoides y terpenos, que después se acumulan en una cavidad situada bajo la superficie del tricoma. Estas células, además, no trabajan de forma independiente: están conectadas y organizadas para colaborar entre sí de manera muy eficiente. Por eso, algunos científicos describen el tricoma maduro como una especie de "supercélula".

Cuando se encuentran en la planta fresca, cannabinoides como el THC y el CBD se encuentran principalmente en sus formas precursoras, conocidas como THCA y CBDA. Cuando la flor se expone al calor (por ejemplo, al fumarla, vaporizarla o cocinarla) estas moléculas pierden una parte de su estructura mediante un proceso llamado descarboxilación y se transforman en THC y CBD. Por eso, al analizar la composición de una flor es importante diferenciar entre los compuestos que produce originalmente la planta y aquellos que aparecen después como resultado de su procesamiento.

Observar los tricomas puede darnos pistas sobre el estado y la calidad de la flor, pero su aspecto por sí solo no permite conocer con precisión su composición. Una planta de cannabis puede tener muchos tricomas en sus flores y eso no significa necesariamente que produzca una mayor cantidad de cannabinoides o terpenos. También influyen el tipo de tricoma, su grado de desarrollo y la actividad de las células que producen estos compuestos. En otras palabras: ver muchos tricomas no equivale automáticamente a tener una flor más potente o de mayor calidad.

La calidad un cogollo no depende solo de la genética

Si hablamos en términos de genética, hay dos conceptos básicos que conviene diferenciar: genotipo y fenotipo. El genotipo es la información genética que contiene la planta, algo así como su "conjunto de instrucciones" contenido en el ADN. El fenotipo, en cambio, es la forma en la que esas instrucciones terminan expresándose: altura, estructura, tiempo de floración, producción y composición de cannabinoides y terpenos, etc. Pero entre el genotipo y el resultado final hay un tercer elemento fundamental: el ambiente. La cantidad y el tipo de luz, la temperatura, la nutrición, las condiciones de cultivo e incluso lo que sucede después de la cosecha (secado, curado…), pueden influir en las características que finalmente observamos. Por eso, una genética no debería entenderse como una promesa de resultados exactos, sino como potencial.

Dos plantas con una genética muy similar pueden desarrollarse de manera diferente si crecen en condiciones distintas. Esto nos lleva a una idea importante cuando hablamos de calidad: "más" no siempre significa "mejor". Una mayor concentración de un compuesto o una mayor cantidad de tricomas no bastan por sí solas para definir una flor excepcional. Es más útil hablar de perfiles concretos, estabilidad y consistencia de los rasgos que buscamos.

El ADN del cannabis como mapa, no como bola de cristal

Las nuevas herramientas genéticas permiten buscar en el ADN de una planta determinadas señales relacionados con características de interés. Son los llamados marcadores genéticos, que pueden imaginarse como señales en un mapa: nos indican que estamos cerca de algo que buscamos.

Respecto a la planta del cannabis, ya se han identificado marcadores que permiten encontrar de forma temprana características como el sexo o determinados quimiotipos, es decir, plantas con diferentes perfiles de cannabinoides. Esto puede resultar muy útil para los breeders, ya que permite hacer una primera selección sin tener que esperar necesariamente a que todas las plantas completen su desarrollo.

Sin embargo, hay una diferencia importante entre que una región del ADN esté asociada a una característica y que sea la única responsable de ella. Algunos rasgos son relativamente sencillos de identificar genéticamente, pero otros son mucho más complejos. El tiempo de floración, la estructura de la planta, su resistencia o determinados aspectos de su perfil químico pueden depender de muchos genes diferentes y, además, de cómo estos interactúan con el ambiente. Los estudios genéticos ya han localizado regiones del ADN relacionadas con características como la floración, el sexo o la producción de cannabinoides; sin embargo, muchas de estas relaciones todavía deben estudiarse en un mayor número de variedades y condiciones para saber hasta qué punto pueden aplicarse de forma general.

Por eso, un análisis de ADN puede ayudar a un breeder a decidir qué plantas merece la pena estudiar o seleccionar, pero no puede predecirlo todo. No puede garantizar por sí solo cuál será el aroma final de una flor, cuánto producirá una planta o cómo se comportará esa genética en determinados entornos. Los cruces, el cultivo, la observación y la selección durante sucesivas generaciones siguen siendo fundamentales.

Adiestrando el ojo de una cámara: la tecnología al servicio del breeding cannábico

La tecnología también está cambiando nuestra manera de observar las plantas. Una de las áreas que más está avanzando es el fenotipado, que básicamente consiste en convertir las características que observamos en una planta en datos que podamos medir y comparar. Tradicionalmente, muchas decisiones de selección han dependido de la experiencia y del ojo humano. Hoy, cámaras, sensores y sistemas de inteligencia artificial pueden ayudar a contar, clasificar y seguir determinadas características de una manera mucho más sistemática.

Por ejemplo, ya existen modelos de inteligencia artificial capaces de analizar imágenes y diferenciar distintos tipos de tricomas glandulares, además de cuantificarlos. También se están investigando tecnologías como las cámaras hiperespectrales y los sensores de infrarrojo cercano. Una cámara convencional registra básicamente la luz que nuestros ojos pueden ver. Estos sistemas, en cambio, pueden captar información en muchas más bandas del espectro. Después, un programa compara esas señales con muestras previamente analizadas y aprende a reconocer determinados patrones. De esta manera, puede ayudar a distinguir variedades, identificar etapas de desarrollo o incluso realizar estimaciones sobre algunos componentes de la planta.

Esto no significa, sin embargo, que podamos apuntar una cámara hacia un cogollo y conocer automáticamente su potencia o su composición química. Estos sistemas necesitan ser entrenados con datos de referencia y su precisión depende de las variedades utilizadas, del tipo de muestra y de las condiciones en las que se realizaron las mediciones.

Por ejemplo, un estudio consiguió utilizar imágenes hiperespectrales para diferenciar cinco cultivares de cáñamo CBD. Es un resultado prometedor, pero el experimento se realizó en unas condiciones concretas de invernadero. Eso no significa que el mismo sistema vaya a funcionar con la misma precisión sobre cualquier variedad y en cualquier cultivo. Por tanto, estas tecnologías pueden convertirse en herramientas muy útiles para breeders e investigadores, pero una estimación realizada por un sensor no equivale automáticamente a un análisis de laboratorio. Para medir con precisión la composición química siguen siendo necesarios métodos de referencia y sistemas correctamente validados.

La calidad de una flor también se construye después de la cosecha

La genética y el cultivo son fundamentales, pero la calidad final de una flor no termina en el momento de la cosecha, lo que ocurre después de cortar la planta también puede modificar el producto final. El secado, por ejemplo, reduce progresivamente el contenido de agua del cogollo de marihuana, pero durante este proceso también pueden producirse cambios en su composición. Las condiciones de secado pueden influir en la proporción entre las formas ácidas y neutras de algunos cannabinoides y, en general, en las características que finalmente tendrá la flor.

Precisamente por eso también se están investigando nuevas formas de controlar esta etapa. Un estudio combinó imágenes hiperespectrales con análisis químicos para observar cómo cambiaba el cannabis durante diferentes condiciones de secado. Los investigadores comprobaron que estas tecnologías podían detectar determinados cambios y plantearon su posible utilización como herramienta para supervisar el proceso.

Esto no significa que exista una única fórmula perfecta para secar cannabis; la conclusión es más sencilla: la consistencia de una variedad no depende únicamente del breeding y del cultivo; también hay que conservarla después de la cosecha. Para comprender por qué una flor termina teniendo unas características determinadas, debemos observar tanto la genética y el cultivo como todo lo que sucede después de cortar la planta.

Diversidad: la biblioteca de la mejora vegetal

Cuando hablamos de mejora genética, es fácil imaginar a un breeder buscando simplemente "la planta con más THC", "la que más produce" o "la que florece más rápido". Sin embargo, los procesos de mejora de variedades son mucho más complejos.

La diversidad genética es precisamente una de las herramientas más valiosas de las que dispone un breeder, ya que dentro de la Cannabis sativa existe una enorme variedad de características relacionadas con la floración, la estructura de las plantas, su adaptación a diferentes ambientes y sus perfiles químicos. Podemos imaginar esta diversidad como una gran biblioteca genética, donde cada población o línea conserva distintas combinaciones y variantes en su ADN. Cuanto más amplia sea esa biblioteca, más posibilidades habrá de encontrar características que puedan resultar útiles en el futuro.

Los estudios genómicos realizados sobre diferentes poblaciones de cannabis ya han identificado grupos genéticos diferenciados y regiones del ADN asociadas a distintos caracteres de interés. Esto no significa que una variedad Landrace tenga automáticamente "mejores genes", su valor reside en que, al conservar una piscina genética más ancha, amplía las posibilidades disponibles para la mejora vegetal. Una característica que hoy parece poco importante podría convertirse mañana en una pieza fundamental de un programa de breeding. Por ello, es importante conservar esta biblioteca genética más allá de las variedades que se crían para satisfacer las necesidades del mercado hoy.

Cannabis triploide: tres juegos de cromosomas, una aplicación concreta

Otra de las líneas de investigación que ha despertado interés en los últimos años son las plantas de marihuana triploides. La mayoría de las plantas de cannabis estudiadas son diploides, lo que significa que poseen dos juegos de cromosomas, uno procedente de cada progenitor. Las plantas triploides, en cambio, poseen tres juegos de cromosomas; esta diferencia tiene una consecuencia interesante, ya que al tener un número impar de juegos cromosómicos, el proceso mediante el cual se forman las células reproductivas se vuelve más complicado. Como resultado, las plantas triploides pueden presentar una fertilidad mucho menor.

¿Y para qué podría servir esto en la industria del cannabis?

Pues bien, una de las aplicaciones más interesantes sería reducir la formación de semillas cuando las plantas entran en contacto con el polen. En ensayos de campo realizados con cáñamo destinado a la producción de cannabinoides, las plantas triploides produjeron muchas menos semillas que sus equivalentes diploides cuando fueron expuestas al polen. Sin embargo, "muchas menos" no significa ninguna: las triploides no resultaron completamente inmunes a la polinización. Este matiz es importante porque alrededor de la triploidía pueden aparecer afirmaciones demasiado simplificadas. Una planta triploide no produce automáticamente cosechas mayores, o alcanza concentraciones superiores de cannabinoides, esto puede variar según la genética y las condiciones de cultivo. Por ahora, la evidencia apunta a una ventaja mucho más concreta: la triploidía podría ser una herramienta para reducir el riesgo de formación de semillas, aunque no necesariamente para eliminarlo por completo.

CRISPR, TILLING y la frontera de lo posible

Cuando hablamos del futuro de la mejora genética cannábica, probablemente una de las tecnologías más conocidas sea CRISPR. Sin embargo, no es la única herramienta que se está investigando y tampoco significa que los métodos tradicionales de breeding hayan quedado obsoletos. Los cruces y la selección siguen siendo la base, lo que están haciendo las nuevas tecnologías es añadir nuevas herramientas al arsenal de los investigadores y breeders.

Una de ellas es TILLING que, simplificando mucho, es un método que genera una gran cantidad de variaciones genéticas y después utiliza técnicas de análisis del ADN para localizar aquellas que pueden resultar interesantes. Es algo parecido a crear una enorme colección de cambios y después buscar cuáles de ellos producen el efecto que nos interesa.

CRISPR funciona de manera diferente, ya que permite dirigirse a una región concreta del ADN y modificarla. Esto puede servir para investigar qué función cumple un gen o estudiar si es posible alterar una característica determinada. La edición genética mediante CRISPR/Cas9 ya se ha utilizado experimentalmente en Cannabis sativa, sin embargo, para que la técnica resulte realmente útil es necesario conseguir que esas células modificadas den lugar a una planta completa, estable y capaz de transmitir el cambio a su descendencia. Y ahí aparece uno de los grandes obstáculos actuales. La capacidad de regenerar plantas completas a partir de células modificadas todavía depende mucho de la genética utilizada, lo que dificulta aplicar esta tecnología de manera rutinaria a cualquier variedad de cannabis.

Todo esto demuestra que las posibilidades son enormes, pero también que debemos evitar imaginar estas tecnologías como una especie de atajo mágico. Entre modificar un gen en un laboratorio y desarrollar una variedad estable, consistente y útil existe todavía un largo proceso de cultivo, selección y validación.

Mejores preguntas, mejores decisiones

A simple vista podemos aprender muchas cosas observando una flor de cannabis, pero una parte importante de lo que determina sus características permanece fuera del alcance de nuestros ojos. Los tricomas, el ADN, las condiciones ambientales, el cultivo, la poscosecha y la diversidad genética forman parte de un mismo sistema. Y las nuevas herramientas (desde los marcadores genéticos hasta la inteligencia artificial, las cámaras hiperespectrales o CRISPR) nos permiten observar algunas de esas capas con una precisión que hasta hace pocos años era difícil imaginar.

Pero quizá la principal aportación de la ciencia no sea permitirnos afirmar que una genética será "mejor" antes incluso de cultivarla, sino hacer mejores preguntas y obtener más información antes de tomar decisiones. Una semilla sigue sin ser una promesa infalible, es un potencial genético que tendrá que expresarse en unas condiciones determinadas y demostrar, generación tras generación, que los rasgos que buscamos son realmente consistentes. Las nuevas tecnologías no sustituyen ese proceso: nos ayudan a comprenderlo cada vez mejor.

Referencias científicas

[1] Tanney et al. (2021 ). Cannabis Glandular Trichomes: A Cellular Metabolite Factory. Frontiers in Plant Science.

[2] Livingston et al. (2022 ). A polarized supercell produces specialized metabolites in cannabis trichomes. Current Biology.

[3] Toth et al. (2020 ). Development and validation of genetic markers for sex and cannabinoid chemotype in Cannabis sativa L. GCB Bioenergy.

[4] Petit et al. (2020 ). Genetic Architecture of Flowering Time and Sex Determination in Hemp. Frontiers in Plant Science.

[5] de Ronne & Torkamaneh (2025 ). Discovery of major QTL and a massive haplotype associated with cannabinoid biosynthesis in drug-type Cannabis. The Plant Genome.

[6] Huang et al. (2024 ). Deep learning-based quantification and transcriptomic profiling reveal a methyl jasmonate-mediated glandular trichome formation pathway in Cannabis sativa. The Plant Journal.

[7] Lu et al. (2022 ). Hyperspectral Imaging With Machine Learning to Differentiate Cultivars, Growth Stages, Flowers, and Leaves of Industrial Hemp. Frontiers in Plant Science.

[8] Rafiq et al. (2024 ). Non-Destructive Near-Infrared Technology for Efficient Cannabinoid Analysis in Cannabis Inflorescences. Plants.

[9] Yoon et al. (2024 ). Non-destructive assessment of cannabis quality during drying process using hyperspectral imaging and machine learning. Frontiers in Plant Science.

[10] Mostafaei Dehnavi et al. (2025 ). Population genomics of a natural Cannabis sativa L. collection from Iran identifies novel genetic loci for flowering time, morphology, sex and chemotyping. BMC Plant Biology.

[11] Crawford et al. (2021 ). Characteristics of the Diploid, Triploid, and Tetraploid Versions of a Cannabigerol-Dominant F1 Hybrid Industrial Hemp Cultivar. Genes.

[12] Suchoff et al. (2024 ). Characterization of agronomic performance and sterility in triploid and diploid cannabinoid hemp. Agronomy Journal.

[13] Fernandes et al. (2023 ). Cultivar-dependent phenotypic and chemotypic responses of drug-type Cannabis sativa L. to polyploidization. Frontiers in Plant Science.

[14] Zhang et al. (2021 ). Establishment of an Agrobacterium-mediated genetic transformation and CRISPR/Cas9-mediated targeted mutagenesis in Hemp. Plant Biotechnology Journal.

[15] Duarte-Delgado et al. (2025 ). TILLCANN: a TILLING platform in Cannabis sativa for mutation discovery and crop improvement. Molecular Horticulture.