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Tomaten aus dem Freiland : Die Liebesäpfel sollen härter werden

  • -Aktualisiert am

Frisch geerntete Tomaten der Sorte Pureza Bild: ZB

Dank Genforschung könnten Tomaten bald wetterfest werden. Ob das große Produzenten zum Freiland-Anbau ermutigen wird, ist jedoch fraglich.

          6 Min.

          Ob als Suppe, Salat oder Ketchup, Tomaten stehen in Afrika, Asien und Amerika ebenso auf dem Speiseplan wie in Europa. Kein Wunder, dass die genetische Ausstattung einer so wichtigen Nutzpflanze bereits analysiert wurde. Den Evolutionsbiologen um James B. Pease und Leonie C. Moyle von der Indiana University in Bloomington diente das Genom domestizierter Tomaten inzwischen als Grundlage, um deren wildwachsende Verwandtschaft unter die Lupe zu nehmen.

          Bedenkt man, dass sich die Tomaten erst vor etwa 2,5 Millionen Jahren von den übrigen Nachtschattengewächsen der Gattung Solanum getrennt haben, ist ihre Artenvielfalt erstaunlich groß: Elf unterschiedliche Arten wachsen in diversen Biotopen im Westen von Südamerika, zwei sind auf den Galapagos-Inseln zu Hause.

          Um sich das gesamte Sortiment zu beschaffen, mussten die Forscher weder nach Peru reisen noch zu den Galapagos-Inseln. Samen von allen dreizehn Arten, meist sogar aus mehr als einer Population, lieferte das „C. M. Rick Tomato Genetics Resource Center“ an der University of California in Davis.

          Aus den herangewachsenen Pflanzen isolierten die Wissenschaftler dann das gesamte Genom in Form von DNA. Sie konzentrierten sich dabei auf die Transkripte der Gene. Diese sogenannten Messenger-RNAs sind die Baupläne für all die Proteine, die in den Wurzeln, Blättern, Blüten und Knospen einer Tomatenpflanze stecken. Im Durchschnitt lieferten die untersuchten Pflanzen die Transskripte von fast 22.000 Genen, was einem Großteil ihres gesamten Inventars entspricht.

          Reichhaltiges Erbe von Beginn an

          Wie ein detaillierter Vergleich zwischen Tomatenpflanzen unterschiedlicher Herkunft zeigt, haben sich die Arten nicht immer strikt voneinander abgegrenzt. Bei einer Population entdeckten die Evolutionsbiologen sogar eine solche Vermischung verschiedenartiger Genome, dass sich die fraglichen Gewächse kaum einer bestimmten Art zuordnen ließen. Bei den meisten untersuchten Tomaten fanden sich jedoch nur einige wenige Hinweise auf gelegentliche Mesalliancen mit einer nahe verwandten Art, die den Genpool bereichert hat.

          Groß ist die Vielfalt der Tomatensorten
          Groß ist die Vielfalt der Tomatensorten : Bild: dpa

          Auf ein reichhaltiges Erbe konnten die Tomaten schon zu Beginn ihrer Evolution zurückgreifen. Um die geerbten Varianten in unterschiedlichen Kombinationen auszuprobieren, bot ihre geographisch abwechslungsreiche Heimat gewissermaßen eine Spielwiese: Nahe der Pazifikküste sind Tomatenpflanzen ebenso heimisch geworden wie hoch oben in den Anden, in Wüstengebieten ebenso wie in Flusstälern. Mussten sie ähnliche ökologische Herausforderungen meistern, setzten sich von bestimmten Genen erwartungsgemäß dieselben Varianten durch, auch wenn die Populationen nicht sonderlich nah verwandt waren. Besonders zahlreich fanden sich solche genetischen Übereinstimmungen bei Tomaten, die auf Böden mit hohen Schwermetallkonzentrationen wachsen.

          Im Verlauf der Evolution haben sich manche Tomatengene freilich auch grundlegend verändert. Nach und nach, so berichteten die Wissenschaftler in der Online-Zeitschrift „Plos Biology“, teilte sich der Tomatenstammbaum in vier verschiedene Zweige. Jeder davon zeichnet sich durch bestimmte Mutationen aus, die zu einer Veränderung des zugehörigen Proteins führten. In dem Zweig, dessen drei Sprösslinge in den Höhenlagen der Anden wachsen, sind in einem Gen sogar zehn solche Mutationen aufgetreten. Das zugehörige Eiweiß kommt ins Spiel, wenn durch UV-Licht verursachte Schäden repariert werden müssen. Vermutlich erlaubt die neue Version den Tomaten, der besonders intensiven ultravioletten Strahlung im Hochgebirge zu trotzen.

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