Peu de plantes ont autant fait parler d'elles et divisé les opinions que le cannabis : salué, d'un côté, comme un plaisir relaxant stimulant la créativité et permettant de décompresser après une journée stressante ; de l'autre, stigmatisé comme une drogue dangereuse et addictive. Historiquement, des politiques antidrogue strictes ont placé le cannabis dans la même catégorie que l'héroïne et le LSD dans de nombreux pays, et son statut illégal a considérablement freiné la recherche. Obtenir les autorisations et les financements nécessaires à la culture et à l'étude du cannabis représente depuis longtemps un véritable défi pour les chercheurs. Le premier scientifique à avoir isolé chimiquement le tétrahydrocannabinol (THC) du cannabis s'est même approvisionné en matériel végétal auprès de la police.Cependant, l'acceptation du cannabis a progressé ces derniers temps, tant sur le plan social que politique, et de nombreux pays assouplissent les restrictions relatives à son usage médical ou récréatif. De ce fait, la recherche sur le cannabis est plus facile et plus nécessaire que jamais.

Le cannabis est cultivé depuis des milliers d'années, et la domestication sélective a donné naissance à deux formes distinctes.Les variétés de chanvre à croissance haute, dont les fibres libériennes et les chènevotte servent à la fabrication de cordes, de textiles ou de matériaux de construction, ainsi que les variétés à usage récréatif caractérisées par un rapport fleurs/feuilles élevé et une forte concentration de tétrahydrocannabinolique (THCA), un phytocannabinoïde qui peut être converti en THC, une substance psychoactive, à des fins médicales ou pour modifier l'état mental. Le principal phytocannabinoïde du chanvre est l'acide cannabidiolique (CBDA), précurseur du cannabidiol (CBD), une molécule non psychoactive. Il a été cliniquement prouvé que le CBD est efficace pour traiter les crises d'épilepsie dans certains types d'épilepsie. On le retrouve également dans des produits de bien-être comme les boissons gazeuses, les chewing-gums et les sels de bain. Face à la demande croissante de CBD de la part des industries pharmaceutique et du bien-être, les sélectionneurs s'efforcent de développer des variétés de cannabis présentant des caractéristiques économiquement intéressantes : une plante compacte optimisée pour la culture en environnement contrôlé, une biomasse florale et un rendement en CBDA élevés, ainsi qu'une faible teneur en THCA. Ceci a été réalisé en incorporant des gènes de chanvre dans une variété de cannabis à usage récréatif, donnant naissance à de nouvelles variétés de cannabis. —connus sous le nom de chémovars— dont les combinaisons uniques de caractéristiques phénotypiques et de constitution génétique sous-jacente nécessitent une étude détaillée pour optimiser la croissance et la production de CBDA, et pour une sélection ultérieure des génotypes souhaités.

Une étude récente menée par le Dr Ricarda Jost et ses collègues a comparé les performances d'un chémovar de cannabis à dominance THC avec celles d'un chémovar à dominance CBD, dans un environnement contrôlé typique de la culture de plantes médicinales.Leurs travaux ont révélé des différences surprenantes qui influenceront la sélection et la culture du cannabis destiné à la production commerciale de CBD. La variété à dominance THC a présenté les performances attendues, avec une biomasse inflorescentielle et un rendement en cannabinoïdes élevés, son phénotype de croissance ralentie étant bien adapté à la culture en intérieur. Le chémovar à dominance CBD, en revanche, a conservé plusieurs caractéristiques de son parent chanvre, telles qu'une croissance végétative abondante et une faible production de fleurs, ce qui a entraîné une diminution du rendement en cannabinoïdes par rapport à la variété à dominance THC. De plus, le chanvre est très efficace dans l'absorption des nutriments, car il est bien adapté à la croissance sur des sols marginaux pauvres en azote et en phosphate, les principaux nutriments essentiels à la plante. Le chémovar à dominance CBD semble avoir conservé cette forte capacité d'absorption des nutriments, ce qui est devenu préjudiciable à la performance de la plante lorsqu'elle est cultivée avec un apport important de nutriments, comme c'est souvent le cas pour la culture du cannabis à usage récréatif.

Ces plantes présentaient une faible capacité à détecter et à réguler l'absorption des nutriments, notamment du phosphate, ce qui entraînait une hyperaccumulation de ce dernier dans les feuilles, atteignant des niveaux toxiques, et des effets néfastes tels qu'une faible activité photosynthétique et une sénescence foliaire précoce. L'équipe de recherche a également identifié plusieurs gènes impliqués dans l'homéostasie du phosphate et de l'azote, dont l'expression différait entre les chémovars à dominance CBD et ceux à dominance THC. Ces gènes pourraient contribuer aux altérations observées dans la détection, l'acquisition ou la distribution des nutriments, notamment du phosphate. Comprendre les besoins nutritionnels spécifiques des différentes variétés de cannabis et la régulation génétique sous-jacente constitue une étape importante vers la sélection de nouvelles variétés à visée thérapeutique et l'amélioration de leurs performances.

Ces résultats ouvrent également la voie au développement de nouvelles stratégies de culture durable pour les chémovars, avec un apport réduit en nutriments, afin d'optimiser la croissance des plantes et le rendement en cannabinoïdes. Grâce à l'intérêt croissant porté au cannabis en tant que plante médicinale, celui-ci se détache de son image de drogue de consommation associée à la génération hippie. L'évolution des valeurs culturelles et les restrictions politiques engendrent le besoin d'une culture commerciale à grande échelle. Les travaux présentés par Jost et ses collègues soulignent la nécessité d'affiner davantage les génotypes de cannabis et les conditions de culture afin d'optimiser les performances et les rendements. De plus, l'histoire de la domestication du cannabis, qui a donné naissance à des types de chanvre et de drogues phénotypiquement diversifiés, offre un modèle intéressant pour étudier comment la sélection des caractères a façonné sa génétique et inversement.

LIRE L'ARTICLE:

Jost, R., Berkowitz, O., Pegg, A., Hurgobin, B., Tamiru-Oli, M., Welling, MT, … & Whelan, J. (2025). La force du puits, la répartition des nutriments, le rendement en cannabinoïdes et les profils de transcription associés varient dans deux chémovars de cannabis de type drogue. Journal de botanique expérimentale, 76(1), 152-174. https://doi.org/10.1093/jxb/erae362

Mareike Jezek

Le Dr Jezek est rédacteur adjoint au Journal of Experimental Botany, l'une des revues officielles du Société de biologie expérimentale.

Photo de couverture par Ricarda Jost et ses co-auteurs.