Forscher finden einen Weg, riesige Früchte heranzuzüchten

30. Mai 2015, 13:00
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Entscheidend ist ein Feedback-Mechanismus, der sich über eine Zuckerkette beeinflussen lässt

New York - Als die Spanier vor 500 Jahren die ersten Tomaten nach Europa brachten, waren diese bereits riesig im Vergleich zu ihrer Wildform, die gerade einmal Olivengröße erreicht. US-Wissenschafter, die der genetischen Grundlage für diesen Größenzuwachs auf den Grund gehen wollten, sind nun auf eine Methode gestoßen, mit der sich auch andere Früchte und Gemüsesorten zu wahren Giganten heranziehen lassen könnten.

Die Forscher rund um Zachary Lippman vom Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) in New York kamen hinter das Geheimnis, als sie zwei Tomatenvarianten untersuchten, die besonders viele Seitenzweige im oberen Teil der Pflanze besaßen und die außerordentlich viele, große Früchte trugen. Wie sich zeigte, stehen die Größe der Früchte und andere Merkmale damit in Zusammenhang, was sich an der als Meristem bezeichneten Spitze des Hauptstamms abspielt, jenem Bereich also, wo die Pflanze wächst. Die dort angesiedelten undifferenzierten Zellen teilen sich unentwegt, spezialisieren sich dabei und bilden so unterschiedliche Teile der Pflanze aus, etwa die Fruchtblätter, aus denen sich die Früchte entwickeln.

Hilfreiche Rückkoppelung

Lippman und seine Kollegen konnte nun nachweisen, dass es vor allem die Anzahl dieser Stammzellen ist, die unmittelbar zu großen Früchten führt. Die Tomatenwildform besitzt davon zwei. Die Sorte Ochsenherz, eine der größten Tomatenvarianten, hat acht undifferenzierte Zellen im Meristem. Die Forscher entdeckten nun eine Feedbackschleife, an der zwei Gene beteiligt sind. Eines davon stimuliert die Stammzellenproduktion, das zweite unterdrückt sie.

Im Fachjournal "Nature Genetics" berichten die Wissenschafter, dass die Unterdrückung des zweiten Gens mit der Bezeichnung CLAVATA3 in weiterer Folge zu vergrößerten Früchten führt, etwa den genannten Ochsenherzen. Der Schlüssel für die Funktionsfähigkeit von CLAVATA3 ist eine Kette von drei Zuckermolekülen. Verkürzt man die Kette, erhält man, vereinfacht gesagt, umso größere Früchte. Da diese Rückkoppelungs-Mechanismus auch in den meisten anderen Pflanzen existiert, vermuten die Wissenschafter, dass eine Manipulation dieser Prozesse zukünftige Ernteerträge entscheidend verbessern könnte. (red, 30.5.2015)

  • Ochsenherzen (rechts) zählen zu den größten Tomatensorten. Wie sie aus olivengroßen Wildtomaten zu solchen Riesen heranwachsen konnten, haben nun US-Forscher herausgefunden.
    foto: zachary lippman

    Ochsenherzen (rechts) zählen zu den größten Tomatensorten. Wie sie aus olivengroßen Wildtomaten zu solchen Riesen heranwachsen konnten, haben nun US-Forscher herausgefunden.

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