Tomaten

Tomate

Anbau-Zulassungen USA: 8, China
Anbau USA (1998-2002), vermutlich China
Forschungsschwerpunkte Veränderte Produkteigenschaften, Insekten- und Virusresistenz
Freilandversuche EU: 75 (7 Länder)
USA: 749, weitere 13 Länder

Die wärmeliebende Pflanze wird von den Tropen bis in die gemäßigten Regionen, dort meist im Gewächshaus, angebaut.

Die Tomate erhielt erst nach dem Ersten Weltkrieg eine wirtschaftliche Bedeutung. Wurden 1961 weltweit rund 28 Millionen Tonnen Tomaten produziert, so waren es im Jahr 2018 182 Millionen Tonnen. Wichtigste Anbauländer sind heute China, Indien, USA, Türkei und Ägypten.

Die Frucht wird roh verzehrt oder verarbeitet zu Ketchup, Püree, Saft, Konserven- und Fertigprodukten wie z.B. Pizza. Nudelgerichte).

Weltweit werden 80 Prozent der Tomatenernte industriell verarbeitet.

Beispiele Forschung und Entwicklung (Gentechnik, neue Züchtungsverfahren)

Wildtomate Solanum pimpinellifolium

Turbo-Domestikation. Wissenschaftler aus Deutschland, Brasilien und den USA haben eine Wildtomate (Solanum pimpinellifolium) in nur einer Generation mit Eigenschaften einer Kulturtomate ausgestattet. Mit Hilfe der Genschere CRISPR/Cas wurden sechs wichtige Gene verändert, so dass die Pflanzen kompakter wachsen sowie mehr und größere Früchte haben. Außerdem enthalten sie mehr des gesundheitsfördernden Stoffes Lycopin.

Foto: Ann Filmer/UC Davis)

Reifeverzögerung. Verantwortlich für das Weichwerden von Tomaten und anderen Früchten ist u.a. das Enzym Polygalacturonase. Dieses baut Pektin ab, eine Stützsubstanz in Zellwänden, die pflanzlichen Geweben Festigkeit verleiht. Wird die Bildung dieses Reife-Enzyms unterdrückt - etwa bei der „Anti-Matsch-Tomate“ der frühen 1990er Jahre durch eine Blockade des betreffenden Gens -, können die Früchte am Strauch ausreifen und so Aroma und eine produkttypische Färbung entwickeln, sind aber dennoch länger lager- und transportfähig.

Bis heute ist die Reifeverzögerung bei Tomaten ein wichtiges Züchtungsziel. Wissenschaftler aus Großbritannien und den USA haben zum Beispiel ein Enzym entdeckt, dass eine Schlüsselrolle beim Weichwerden von Tomaten spielt und ebenfalls die festen Zellwände abbaut. Wenn das Gen für dieses dieses Enzym blockiert oder modifiziert wird, bleiben die Früchte fest und stabil, auch wenn sie ganz ausgereift sind. Andere Reifeprozesse, wie z.B. die Entwicklung von Geschmack und Aroma, werden davon nicht beeinflusst.

Sorten mit größerer Haltbarkeit lassen sich inzwischen auch mit modernen nicht-gentechnischen Züchtungsmethoden erzeugen.

Samenlose Früchte (Parthenokarpie). Japanischen Wissenschaftlern ist es gelungen, mit Hilfe der „Genschere“ CRISPR/Cas kernlose Tomaten zu erzeugen. Dabei wurde ein für die Fruchtentwicklung wichtiges Gen (IAA9) stillgelegt.

Anreicherung mit Vitaminen und gesundheitsfördernden Stoffen wie Carotinoide, Lycopin, Folsäure, Omega-3-Fettsäuren, Flavonoide). Chinesische Wissenschaftler konnten mit Hilfe der „Genschere“ CRISPR/Cas Tomaten mit einem stark erhöhten Lycopin-Gehalt erzeugen.

Purple tomatoes

Purple Tomatoes, angereichert mit Anthocyanen.
Foto: John Innes Centre

Am John Innes Centre in Norwich, Großbritannien, werden verschiedene Ansätze verfolgt, Tomaten mit wertvollen Inhaltsstoffen anzureichern. So wurde eine Tomate entwickelt, die durch Übertragung eines Gens aus dem Löwenmäulchen Pflanzenfarbstoffe bildet, die z.B. auch in Blaubeeren oder schwarzen Johannisbeeren vorkommen (Anthocyane). Deshalb ist diese Tomate selber violett. Anthocyane sollen entzündungshemmend wirken sowie vor bestimmten Krebsarten schützen. Die gv-Tomaten wurden in Kanada im Gewächshaus probeweise angebaut und Anfang 2014 geerntet.

Resistenzen gegen Schädlinge und Pflanzenkrankheiten.

  • Miniermotte. Spanischen Wissenschaftlern ist es gelungen, Tomaten mit einer Resistenz gegen die Tomaten-Miniermotte auszustatten. Sie übertrugen hierfür zwei Abwehrgene aus Gerste. Es zeigte sich, dass diese Resistenz sehr spezifisch nur gegen den Schädling wirksam ist. Zudem wurden in den transgenen Tomaten pflanzeneigene Schutzmechanismen aktiviert wie etwa das Anlocken von Nützlingen durch Aussenden bestimmter Geruchsmoleküle. Die Tomaten-Miniermotte wurde 2006 nach Spanien eingeschleppt, verbreitet sich seitdem im Mittelmeerraum und bedroht dort den Tomaten-Anbau.
  • Viren als Krankheitserreger u. a. gegen das Yellow leaf curl-Virus und das Gurkenmosaikvirus.
  • Pilzkrankheiten. Wissenschaftler aus Deutschland, Großbritannien und China haben mit dem neuen Züchtungsverfahren CRISPR/Cas Tomaten entwickelt, die gegen Mehltau resistent sind.

Bessere Toleranz gegen abiotischen Stress (Hitze, Trockenheit, Salz, Kälte). Indische Wissenschaftler haben ein Gen aus Tabak in Tomaten eingebracht, das den Wasserhaushalt in den Pflanzenzellen reguliert. In ersten Versuchen zeigten die so veränderten Tomaten eine verbesserte Toleranz gegenüber Salz-, Trocken- und Kältestress.

Chilenische Wissenschaftler arbeiten daran, mit Hilfe von CRISPR/Cas Tomaten zu entwickeln, die erhöhte Salzgehalte im Boden besser vertragen und weniger Wasser benötigen.

Freilandversuche mit gv-Tomaten

Die Karte zeigt, in welchen Ländern Freilandversuche durchgeführt wurden.

Freisetzungen Tomate auf einer größeren Karte anzeigen

Zulassungen weltweit zum Anbau als Lebensmittel / Futtermittel
USA 8 8
Kanada 4
Mexiko 5
China 3 3
Merkmale Reifeverzögerung, Insektenresistenz