Der Japanische Hopfen (Humulus japonicus) und Humulus yunnanensis (eine dritte, weniger bekannte Hopfenart) können beide erfolgreich auf Cannabis-Wurzeln gepfropft werden, wobei die Fähigkeit zur THC-Produktion spezifisch für H. japonicus zu sein scheint. H. yunnanensis gilt als potenziell kompatibel für die Pfropfung, aber die Forschung konzentriert sich auf H. japonicus' einzigartige genetische Prädisposition.
Morphologischer Vergleich: Humulus japonicus und Humulus yunnanensis
Der Hauptunterschied zwischen Humulus japonicus und Humulus yunnanensis liegt in der Morphologie der Blätter:
Humulus japonicus: Diese Art ist eine einjährige, kletternde Pflanze. Ihre Blätter sind typischerweise fünflappig (selten 3- oder 7-lappig), gegenständig angeordnet und haben einen rauen Griff. Die Stängel weisen nach unten gerichtete Stacheln auf.
Humulus yunnanensis: Informationen über die genaue Morphologie von H. yunnanensis sind weniger detailliert in den vorliegenden Quellen. Es wird jedoch angenommen, dass sie wie die anderen Hopfenarten zur Familie der Hanfgewächse (Cannabaceae) gehört und als kompatibler Partner für Pfropfungen in Betracht gezogen wird.
Enzymsystem und THC-Produktion
Die Forschung deutet darauf hin, dass die Fähigkeit zur THC-Produktion bei der Pfropfung von H. japonicus auf Cannabis-Wurzelstöcke auf ein spezifisches, im Humulus japonicus-Genom vorhandenes, aber inaktives Enzymsystem zurückzuführen ist.
Aktivierung durch die Pfropfung: Die Pfropfung auf Cannabis-Wurzeln reaktiviert diese genetischen und biochemischen Anlagen in den oberirdischen Teilen (Scion) von H. japonicus. Es findet keine Übertragung von fertigem THC oder kritischen Vorläuferstoffen über die Pfropfstelle hinweg statt.
Spezifität des Enzyms: Die THC-Synthase, das Enzym, das für die Umwandlung von CBGA in THCA (die saure Form von THC) verantwortlich ist, ist normalerweise spezifisch für Cannabis. Es wird vermutet, dass H. japonicus eine homologe oder ähnliche enzymatische Ausstattung besitzt, die durch Signale oder Nährstoffe aus dem Cannabis-Wurzelstock beeinflusst wird und so die Cannabinoid-Biosynthese ermöglicht.
Humulus yunnanensis: Im Gegensatz dazu scheint H. yunnanensis, obwohl genetisch nahe verwandt, nicht über dieselbe spezifische enzymatische Prädisposition zu verfügen oder das Enzym wird durch die Pfropfung nicht in gleicher Weise reaktiviert.
Die wissenschaftliche Schlussfolgerung ist, dass die THC-Produktion nicht durch eine einfache perikline Chimäre entsteht, sondern durch die einzigartige molekulare Interaktion, die das latente, spezifische Enzymsystem in H. japonicus aktiviert.