Von Wildpflanzen lernen
Wissenschaftler züchten Tomate mit Zellschutzfunktion

Münster -

In einem internationalen Forschungsprojekt, an dem auch Wissenschaftler der Universität Münster beteiligt waren, wurde aus einer Wildtomate eine Pflanze gezüchtet, die aromatischer als moderne Arten ist und zudem zellschützende Wirkung hat. Ein Vorteil in Sachen Krebsprophylaxe.

Samstag, 06.10.2018, 14:00 Uhr aktualisiert: 06.10.2018, 15:20 Uhr
Die neue Zuchttomate (rechts) hat verschiedene Domestikations-Merkmale, die sie von der Wildpflanze (links) unterscheiden (Details jeweils im Uhrzeigersinn): Sie bildet mehr Blüten und trägt entsprechend mehr Früchte, die Früchte sind größer und eiförmig statt rund. Die Zuchttomate enthält mehr Lycopin, was sich durch eine tiefere Rotfärbung des Safts bemerkbar macht, und die Pflanze hat einen kompakteren Wuchs.  
Die neue Zuchttomate (rechts) hat verschiedene Domestikations-Merkmale, die sie von der Wildpflanze (links) unterscheiden (Details jeweils im Uhrzeigersinn): Sie bildet mehr Blüten und trägt entsprechend mehr Früchte, die Früchte sind größer und eiförmig statt rund. Die Zuchttomate enthält mehr Lycopin, was sich durch eine tiefere Rotfärbung des Safts bemerkbar macht, und die Pflanze hat einen kompakteren Wuchs.   Foto: Agustin Zsögön/Nature Biotechnolog

Nutzpflanzen wie Weizen und Mais haben einen jahrtausendelangen Züchtungsprozess durchlaufen, bei dem der Mensch auf Ertragsreichtum setzte, aber positive und vor allem gesundheitsförderliche Eigenschaften der Wildpflanzen verloren gingen.

Wissenschaftler aus Brasilien, den USA und Deutschland haben nun laut Pressemitteilung erstmals mit „CRISPR-Cas9“, einem modernen Verfahren der Genom-Editierung, aus einer Wildpflanze innerhalb von einer Generation eine neue Kulturpflanze geschaffen. „Die neue Methode erlaubt es uns, bei null anzufangen und einen Domestikationsprozess noch einmal ganz neu zu starten“, sagt Biologe Prof. Dr. Jörg Kudla von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster, der mit seinem Team an der Studie beteiligt ist.

Nachteile moderner Zuchten vermeiden

Ausgehend von einer „Wildtomate“ haben die Wissenschaftler verschiedene Nutzpflanzen-Merkmale erzeugt, ohne dass die wertvollen genetischen Eigenschaften der Wildpflanze verloren gingen. Die Ergebnisse sind in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Nature Biotechnology“ veröffentlicht.

Die Nachteile bisheriger moderner Zuchtsorten zeigten sich unter anderem in einer erhöhten Krankheitsanfälligkeit, mangelndem Geschmack und einem verminderten Vitamin- und Nährstoffgehalt, heißt es.

Neuzüchtung der Wildtomate

Die Wissenschaftler wählten deshalb als Ausgangspflanze für ihr Pionierprojekt die wilde Tomatenart „Solanum Pimpinellifolium“ aus Südamerika, den Vorfahren heutiger Kulturtomaten. Die Wildpflanze hat nur erbsengroße Früchte und liefert einen geringen Ertrag – zwei Eigenschaften, die sie als Kulturpflanze ungeeignet machen.

Aber ihre schmackhaften Früchte liefern viel Lycopin, ein Stoff, der laut Pressemitteilung als Radikalfänger, fachsprachlich Antioxidans, wirkt und zellschützende Eigenschaften hat. Ein wichtiger Aspekt in Sachen Krebsprophylaxe. Bei der Neuzüchtung der Wissenschaftler sind die Früchte aromatischer als moderne Tomaten und enthalten noch mehr Lycopin als die Wildfrüchte.

Kleine genetische Veränderungen

Die Wissenschaftler veränderten die Wildpflanze mithilfe von „Multiplex-CRISPR-Cas9“ so, dass die Tochterpflanzen kleine genetische Veränderungen an sechs Genen trugen. Diese entscheidenden Gene wurden durch die Forschung in den vergangenen Jahren erkannt und gelten als genetische Schlüssel für Merkmale der domestizierten Tomate.

Konkret erzeugten die Wissenschaftler folgende Veränderungen gegenüber der Wildtomate: Die Früchte sind dreimal so groß wie die der Wildpflanze, was der Größe einer Cocktailtomate entspricht. Die Zahl der Früchte ist verzehnfacht, und ihre Form ist ovaler als bei der runden Wildfrucht. Diese Eigenschaft ist beliebt, weil die ovalen Früchte bei Regen weniger schnell aufplatzen als ihre runden Verwandten. Die Pflanzen haben zudem einen kompakteren Wuchs.

Erhöhte gesundheitliche Wirkung

Eine weitere wichtige neue Eigenschaft: Der Gehalt an Lycopin bei der neu gezüchteten Tomate ist mehr als doppelt so hoch wie bei der wilden Ausgangsart und sogar mehr als fünfmal so hoch wie bei konventionellen Cocktailtomaten. „Das ist eine ganz entscheidende Neuerung, die man mit den konventionellen Kulturtomaten durch Zucht nicht erzielen kann, so die Wissenschaftler. Lycopin könne helfen, Krebserkrankungen und Herz-Kreislauferkrankungen vorzubeugen.

„Die von uns geschaffene Tomate hat also unter gesundheitlichen Aspekten wahrscheinlich einen Mehrwert gegenüber konventionellen Zuchttomaten und anderen Gemüsen, die Lycopin nur in sehr begrenzten Mengen enthalten“, betont Jörg Kudla. Züchter hätten sich bislang vergeblich bemüht, den Gehalt an Lycopin bei der Kulturtomate wieder zu erhöhen. In den Fällen, in denen es gelang, sei es auf Kosten des Gehalts an Beta-Carotin gegangen, welches ebenfalls eine zellschützende Wirkung habe und daher ein wertvoller Inhaltsstoff sei.

https://event.yoochoose.net/news/705/consume/10/2/6102288?categorypath=%2F2%2F2669082%2F2670173%2F2686135%2F2686808%2F2686822%2F
Nachrichten-Ticker