Nie wieder faule Tomaten: Die Züchtung süßerer Tomaten ist durch die Veränderung von nur zwei Genen der Frucht möglich. Laut einer heute in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichten Studie erhöhte sich durch das Ausschalten der Gene der Glukose- und Fruktosegehalt der manipulierten Früchte um bis zu 30 % im Vergleich zu Tomaten aus der Massenproduktion.

Noch besser ist, dass die gentechnisch veränderten Tomaten ungefähr das gleiche Gewicht haben wie die heute verkauften, und dass die Pflanzen genauso viele Früchte tragen wie die heutigen Sorten. Diese Erkenntnisse könnten nicht nur dazu beitragen, Tomaten weltweit zu verbessern, sondern sind auch ein wichtiger Schritt zum Verständnis der Art und Weise, wie Früchte Zucker produzieren und speichern, schreiben die Autoren.

Diese Studie ist »großartig und bedeutsam in ihrem Bereich und darüber hinaus«, sagt Christophe Rothan, ein Obstbiologe am französischen Nationalen Institut für Agrarforschung in Paris, der nicht an der Studie beteiligt war. Sie eröffnet die »Möglichkeit, die große genetische Vielfalt der Wildarten, die bei den domestizierten Sorten teilweise verloren gegangen ist, zur Verbesserung moderner Sorten zu nutzen«, ergänzt er.

Besondere Sauce

Jährlich werden weltweit mehr als 186 Millionen Tonnen Tomaten produziert, was die Frucht zu einer der wertvollsten Kulturpflanzen der Welt macht. Wie andere Kulturpflanzen wurden auch Tomaten durch Selektion auf Merkmale domestiziert, die die Vorlieben des Menschen widerspiegeln, wie zum Beispiel die Fruchtgröße. Kulturtomaten sind heute bis zu 100 Mal größer als ihre wilden Vorfahren, was dazu beiträgt, dass jede Pflanze mehr Früchte trägt.

Doch diese Größe hat ihren Preis: Je größer die Früchte sind, desto geringer ist in der Regel der Anteil des Zuckers, der für den klassischen Geschmack der selbst geernteten Tomate verantwortlich ist. Supermarkttomaten hingegen »schmecken wie Wasser«, sagt der Mitautor der Studie, Jinzhe Zhang, ein Pflanzengenetiker an der Chinesischen Akademie für Agrarwissenschaften in Peking. »Sie sind geschmacklos.«

Um dieses Problem zu lösen, verglichen Zhang und seine Kollegen die Genome von kultivierten Tomatenarten (Solanum lycopersicum) mit ihren viel süßeren wilden Gegenstücken. Sie fanden den »Sweet Spot« in zwei Genen, die jeweils für ein Protein kodieren, das Enzyme abbaut, die für die Zuckerproduktion verantwortlich sind. Mithilfe der CRISPR-Cas9-Technologie deaktivierten die Forscher die beiden Gene und stellten fest, dass die Pflanzen Früchte trugen, die viel süßer waren als die einer weit verbreiteten Kultursorte.

Die neue Tomate wäre nicht nur willkommen, weil sie die Verbraucher glücklich machen würde, sondern auch, weil sie den Zeit-, Energie- und Kostenaufwand für die Herstellung anderer Produkte wie Tomatenmark, bei dem der Frucht das Wasser entzogen wird, verringern könnte, sagt Ann Powell, eine pensionierte Pflanzenbiochemikerin, die früher an der University of California, Davis, gearbeitet hat.

Die Ergebnisse könnten auch für andere Produkte von Nutzen sein: Diese Gene kommen bei einer Reihe von Pflanzenarten vor, und die Mechanismen, die der Zuckerproduktion in Früchten zugrunde liegen, haben die Wissenschaftler lange verblüfft, sagt Powell.