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News: Salzliebende Tomaten

In vielen Ländern leiden die Bauern unter den Folgen der landwirtschaftlichen Bewässerung. Durch Salze degenerierte Böden verursachen große volkswirtschaftliche Schäden. Und ein Zurück ist fast unmöglich, denn einmal versalzte Böden lassen sich kaum sanieren. Wenn die landwirtschaftliche Nutzung nicht völlig aufgegeben werden muss, bleibt manchen Bauern noch der Anbau salzresistenter Pflanzen - bislang jedoch mit wenig Erfolg. Jetzt weckt eine gentechnisch veränderte Tomate neue Hoffnungen.
In vielen Regionen der Erde ist Salz der ärgste Feind der Bauern. In jedem Jahr gehen auf diese Weise weltweit mehr als zehn Millionen Hektar fruchtbares Land verloren - das entspricht einem Drittel der Fläche der Bundesrepublik. Die Gründe sind mannigfaltig, immer aber sind Gebiete betroffen, in denen im Jahresmittel der Wassertransport im Boden nach oben gerichtet ist. Dann verdunstet an der Oberfläche salzreiches Wasser, sodass sich die Minerale in der Wurzelzone anreichern. Wo künstlich bewässert wird, können so selbst geringe Mengen gelöster Minerale dauerhafte Schäden verursachen.

Pflanzen leiden deshalb unter erhöhten Salzgehalten, weil dadurch die Wasseraufnahme durch die Wurzelzellen behindert ist. Im Extremfall, wenn die Salzkonzentrationen sehr hoch sind, kann sich sich der Wasserfluss sogar umkehren: Die Pflanze dehydriert und vertrocknet.

Die meisten Strategien gegen den Salztod der Böden sind wenig aussichtsreich, denn ist die Degeneration erst einmal fortgeschritten, ist sie kaum umkehrbar. Während vielen Bauern letztlich nur der Rückzug bleibt, halten sich andere - zumindest für eine Weile - mit dem Anbau salztoleranter Feldfrüchte über Wasser. Und die können nun neue Hoffnung schöpfen, denn jetzt haben zwei Forscher Tomaten derart gentechnisch verändert, dass sie in Wasser gedeihen, in dem ein Drittel der im Meerwasser gelösten Salzmenge enthalten ist.

Im August 1999 hatte eine Arbeitsgruppe um Eduardo Blumwald von der University of California in Davis bereits in der Ackerschmalwand (Arabidopsis thaliana) ein Gen identifiziert, welches ein für die Salztoleranz verantwortliches Transportprotein codiert. Diese Ionenpumpe verändert den Austausch von Natrium- und Wasserstoff-Ionen zwischen der Zellflüssigkeit und der Vakuole. Das Protein, ein so genannter Na+/H+-Antiport, erhört den Fluss von Natrium, sodass es sich in der Vakuole anreichert. Hier ist das Salz von dem Rest der Zelle isoliert und hat auf die normalen biochemischen Prozesse der Pflanze keinen Einfluss mehr.

Jetzt gelang es Blumwald zusammen mit Hong-Xia Zhang von der University of Toronto, die Tomate (Lycopersicon esculentum) derart gentechnisch zu verändern, dass sie das Gen AtNHX1 der Ackerschmalwand trug. Diese Tomaten waren in der Tat überaus salzresistent und vertrugen Natriumkonzentrationen von über 4500 Milligramm pro Liter. Normale Tomaten gingen unter diesen Verhältnissen nach kurzer Zeit zugrunde.

Und noch etwas: Das Ergebnis dieser Versuche sind nicht etwa gesalzene Tomaten. Zwar entziehen die Pflanzen dem Boden Salze - und verlangsamen somit die weitere Degeneration -, doch erfolgt die Anreicherung lediglich in den Blättern. Die Früchte selbst sind genauso schmackhaft wie jede andere Tomate auch.

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