Morphological traits characterization of five Cannabis sativa L. cultivars from the Rif Mountains, northern Morocco

Authors: Ismail El Bakali, Abdelouahab Sahli, Aboubakr Boutahar, Samir El Bakali, Soufian Chakkour Year: 2026 DOI: 10.1007/s42535-026-01715-6 Journal: Vegetos Published: 06 May 2026 Tags: cannabis, non-medical, morphology, breeding, Morocco

Marokko zählt zu den weltweit größten Produzenten von Cannabis. Die Rif-Berge im Norden Marokkos sind das traditionelle Anbaugebiet mit jahrhundertealter Züchtungstradition. Nach der Legalisierung 2021 für medizinische und industrielle Zwecke wächst der Bedarf an wissenschaftlich charakterisierten, hochwertigen Sorten für den legalen Markt.

Die morphologische (phänotypische) Charakterisierung ist ein grundlegender Schritt in der Pflanzenzüchtung: Sie erlaubt die Unterscheidung von Sorten, die Identifikation ertragsrelevanter Merkmale und die gezielte Selektion für Zuchtprogramme. Für Cannabis sativa L. aus marokkanischen Landrassen (Beldiya) fehlte bislang eine systematische morphologische Analyse im Vergleich zu kommerziellen Hoch-THC-Sorten.

Ziele der Studie:

• Phänotypische Variation von fünf C. sativa-Sorten charakterisieren
• Genetische vs. umweltbedingte Einflüsse auf morphologische Merkmale trennen
• PCA (Hauptkomponentenanalyse) zur Sortenunterscheidung nutzen
• Korrelationen zwischen Wachstumsrate, Streckung und strukturellen Merkmalen identifizieren

Es wurden fünf Cannabis sativa-Sorten untersucht:

Beldiya (auch Beldyia) ist die traditionelle marokkanische Landrasse, die über Generationen im Rif-Gebirge selektiert wurde und an die lokalen Umweltbedingungen (Höhenlage, Trockenheit, Temperaturschwankungen) angepasst ist.

• Anbau unter kontrollierten Gewächshausbedingungen
• Vollständig randomisiertes Design mit mehreren Wiederholungen pro Sorte
• Einheitliche Bewässerungs- und Düngeschemata
• Standardisierte Lichtverhältnisse (Photoperiode)
• Wachstumsdauer: komplette Vegetationsperiode bis zur Blüte

Vegetative Merkmale:

• Internodienlänge (cm)
• Stammdurchmesser (mm)
• Blattanzahl und -morphologie (Blattlänge, -breite, Fiederzahl)
• Pflanzenhöhe (cm)
• Verzweigungsmuster

Reproduktive Merkmale:

• Blütenstandsgröße und -dichte
• Geschlechtsexpression (Verhältnis männlich/weiblich/Zwitter)
• Blütezeitpunkt (Tage bis zur Blühinduktion)

Statistische Methoden:

• ANOVA (Varianzanalyse) – zur Prüfung signifikanter Unterschiede zwischen Sorten
• PCA (Principal Component Analysis) – zur dimensionsreduzierten Darstellung der Sortenunterschiede
• Korrelationsanalyse – zur Identifikation von Trade-offs zwischen Merkmalen

Die Analyse zeigte hochsignifikante Unterschiede (p < 0,001) zwischen den Sorten bei den meisten vegetativen Merkmalen:

• Internodienlänge: Beldiya zeigte längere Internodien als die kommerziellen Sorten – ein Hinweis auf Anpassung an Lichtkonkurrenz in dichten Beständen
• Stammdurchmesser: Kommerzielle Sorten wiesen dickere Stämme auf, was auf gezielte Selektion auf Stabilität und Nährstofftransport hindeutet
• Blattmorphologie: Signifikante Unterschiede in Blattlänge, -breite und Fiederzahl – Beldiya hatte schmalere, längere Blättchen
• Pflanzenhöhe: Variierte stark zwischen den Sorten; die kommerziellen Sorten waren kompakter

Wichtig: Die vegetative Merkmalsausprägung reagierte stärker auf Umweltbedingungen als reproduktive Merkmale. Das bedeutet, dass dieselbe Sorte unter verschiedenen Bedingungen unterschiedlich aussehen kann.

• Die Geschlechtsexpression war über alle Sorten stabil – weibliche Pflanzen dominierten
• Blütenstandsmerkmale zeigten geringere Variabilität als vegetative Merkmale
• Der Blütezeitpunkt unterschied sich zwischen Sorten um bis zu 14 Tage

Die geringere Variabilität der reproduktiven Merkmale deutet auf eine stärkere genetische Kontrolle hin: Anders als Blattform oder Internodienlänge sind Blütezeitpunkt und Blütenarchitektur konservativer und weniger umweltabhängig.

Die PCA trennte die fünf Sorten effektiv anhand ihrer Wachstumsmuster:

• PC1 erklärte den größten Anteil der Varianz (ca. 48 %) und korrelierte stark mit vegetativen Merkmalen (Pflanzenhöhe, Internodienlänge)
• PC2 erklärte ca. 22 % der Varianz und trennte Sorten anhand von Stammdurchmesser und Blattmorphologie
• Die Landrasse Beldiya bildete einen deutlich abgegrenzten Cluster von den kommerziellen Sorten

Die Korrelationsanalyse deckte Trade-offs auf:

• Schnelles Wachstum (höhere Pflanzen, längere Internodien) ging mit dünneren Stämmen einher
• Kompaktere Sorten mit dickeren Stämmen hatten eine höhere strukturelle Investition
• Blattgröße korrelierte negativ mit Blattanzahl – Sorten mit großen Blättern hatten weniger davon

Diese Trade-offs sind typisch für pflanzliche Ressourcenallokation: Eine Pflanze kann nicht gleichzeitig schnell wachsen und dicke Stämme ausbilden.

• Die Diversität vegetativer Merkmale bietet eine breite Basis für die Selektion auf spezifische Anbauziele (Faser, Biomasse, Blütenertrag)
• Die Stabilität reproduktiver Merkmale erlaubt eine zuverlässige Sortenklassifikation
• Beldiya als genetisch eigenständiger Cluster unterstreicht den Wert marokkanischer Landrassen für die zukünftige Züchtung

• Die PCA-basierte Sortenunterscheidung bestätigt die Eignung morphologischer Marker als kostengünstige Alternative zu genetischen Analysen
• Einschränkung: Nur eine Anbausaison unter kontrollierten Bedingungen – Feldstudien über mehrere Jahre und Standorte wären nötig, um die Genotyp-Umwelt-Interaktion vollständig zu erfassen

• Zukünftige Studien sollten die morphologischen Daten mit cannabinoid-Profilen (THC, CBD, CBG) und genetischen Markern (SSR, SNP) korrelieren
• Die marokkanische Landrasse Beldiya sollte umfassend auf ihre wertgebenden Inhaltsstoffe und ihre Anpassungsfähigkeit an den Klimawandel untersucht werden

• El Bakali I et al. (2026) – Morphological traits characterization of five Cannabis sativa L. cultivars from the Rif Mountains, northern Morocco – Vegetos
• El Bakali I et al. (2022) – A comparative phytochemical profiling of essential oils from three hemp cultivars grown in Morocco – Biocatalysis and Agricultural Biotechnology
• El Bakali I et al. (2024) – Quantitative eco-anatomical analysis reveals distinctive stem traits of six cannabis sativa cultivars in Rif mountains – Australian Journal of Crop Science
• de Ronne M et al. (2024) – Genetic insights into agronomic and morphological traits of drug-type cannabis – Scientific Reports
• Carlson CH et al. (2021) – Morphometric relationships and their contribution to biomass and cannabinoid yield in hemp – Journal of Experimental Botany

• Cannabis-Sortendatenbank
• Genetik & Sorten – Taxonomie und Systematik
• Outdoor-Anbau – Klima & Standortwahl
• Geschichte des Cannabis

Lizenz: CC BY-NC-SA 4.0 | Quelle: Vegetos (Springer), 2026