The genetics of Cannabis--genomic variations of key synthases and their effect on cannabinoid content

Despite being a controversial crop, Cannabis sativa L. has a long history of cultivation throughout the world. Following recent legalization in Canada, Cannabis is emerging as an important plant for both medicinal and recreational purposes. Recent progress in genome sequencing of both cannabis and hemp varieties allow for systematic analysis of genes coding for enzymes involved in the cannabinoid biosynthesis pathway. Single-nucleotide polymorphisms in the coding regions of cannabinoid synthases play an important role in determining plant chemotype. Deep understanding of how these variants affect enzyme activity and accumulation of cannabinoids will allow breeding of novel cultivars with desirable cannabinoid profiles. Here we present a short overview of the major cannabinoid synthases and present the data on the analysis of their genetic variants and their effect on cannabinoid content using several in-house sequenced Cannabis cultivars. Key words: Cannabis sativa L., hemp, marijuana, THCAS, CBDAS. En depit des controverses l'entourant, le Cannabis sativa L. est cultive depuis longtemps partout dans le monde. Suite a de recents changements legislatifs au Canada, cette culture devient importante tant pour ses usages medicinaux que recreatifs. Des avancees recentes en matiere de sequencage de varietes tant du cannabis que du chanvre rendent possible une analyse systematique des genes codant pour des enzymes impliquees dans les voies de synthese des cannabino'ides. Des polymorphismes mononucleotidiques dans les regions codantes des cannabino'ides synthases jouent un role important dans la determination du chimiotype. Une comprehension approfondie des effets de ces variants sur les activites de ces enzymes et sur l'accumulation de cannabino'ides permettra de selectionner de nouveaux cultivars dotes de profils souhaites de cannabino' ides. Dans ce travail, les auteurs presentent une vue d'ensemble des principales cannabino'ides synthases ainsi que des donnees sur l'analyse de leurs variants genetiques et de leurs effets sur la teneur en cannabino' ides a l'aide de plusieurs cultivars de Cannabis sequences a l'interne. [Traduit par la Redaction] Mots-cles: Cannabissativa L., chanvre, marijuana, THCAS, CBDAS.
Introduction Cannabis sativa L. (including marijuana and hemp) is a herbaceous plant belonging to the family Cannabaceae (Vavilov and Freier 1951; Brizicky 1966). Being one of the major sources of [...]