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Wir alle haben von unseren Eltern oder Großeltern schon einmal gehört, dass Tomaten früher besser geschmeckt haben. Man könnte dies leicht als Nostalgie abtun, aber die traurige Wahrheit ist, dass wir unseren Enkelkindern bald genau das Gleiche erzählen werden, wenn sich nichts ändert. In den letzten Jahren hat der Temperaturanstieg in ganz Europa zu einem Rückgang der Tomatenproduktion um bis zu 80 % geführt. Unter diesen ungünstigen Temperaturbedingungen gilt es nun, die Ertragsstabilität ohne Kompromisse in Bezug auf die Qualität aufrechtzuerhalten.
In diesem Kontext entstand das EU-finanzierte Projekt TomGEM. Ziel des Projekts war es, angesichts des Klimawandels hitzetolerante Tomatensorten zu entwickeln und neuartige Methoden des Pflanzenanbaus zu schaffen. „TomGEM baut auf den sich ergänzenden Fachkenntnissen und Fähigkeiten international anerkannter Labore und erfahrener Fachleute in der Tomatenproduktion und -zucht auf. Gemeinsam haben wir die Auswirkungen erhöhter Umgebungstemperaturen auf die Herausbildung von Blüten, die Fruchtbarkeit der Pollen, den Fruchtansatz, das Fruchtwachstum und das Nachernteverhalten untersucht“, beschreibt der Projektkoordinator Mondher Bouzayen, Professor für Biotechnologie am Institut national polytechnique de Toulouse.
Die idealen Temperaturen für das Wachstum von Tomaten liegen tagsüber zwischen 21 und 29° C und nachts zwischen 18 und 21° C. Alle Temperaturen jenseits dieser Werte haben negative Effekte auf den Fruchtansatz und die Qualität. Bouzayen betont, dass viele Studien zudem höhere Temperaturen mit einer Abnahme des Tomatenertrags in Zusammenhang gebracht haben. Es müssen also Tomatengenotypen ermittelt werden, die ungünstige Temperaturbedingungen überstehen und dabei sogar gedeihen können.
Wege zur Ertragsverbesserung
„Unsere Teams hatten Zugang zu einer großen Sammlung von Tomaten-Keimplasma aus der ganzen Welt. Wir haben über 2 000 Genotypen untersucht, die natürlichen oder induzierten Varianten an verschiedenen Orten entsprechen, und ihre Leistung im Hinblick auf Hitzestress bewertet. Zu diesem Zweck haben wir eine Reihe phänotypischer Deskriptoren und Umweltparameter verwendet“, erklärt Bouzayen.
Die Ergebnisse dieser umfangreichen Untersuchung werden in PhenoTomGEM gespeichert, einer webbasierten Datenbank, die von allen Projektpartnern genutzt und ergänzt wird. In all diesen Daten finden sich überlegene Genotypen mit hoher Toleranz gegenüber Hitze und hoher Ertragssicherheit, aber auch neue Gene und neue Marker, die Tomatenzüchterinnen und -züchtern dabei helfen werden, neue Tomatensorten zu entwickeln, die besser an hohe Umgebungstemperaturen angepasst sind.
Insgesamt kamen 18 Genotypen in die engere Wahl, von denen sieben in den drei Testländern Bulgarien, Italien und Spanien Spitzenleistungen gezeigt haben. Aber das ist noch nicht alles. Das Projektteam entdeckte auch das sogenannte „leistungsstärkste Toolkit“: eine Reihe von Determinanten der Pollenfruchtbarkeit unter hohen Umgebungstemperaturen. Diese sollen den Ausgangspunkt bilden, um neue, hitzetolerante Sorten zu entwickeln. Weitere Projektergebnisse sind: eine Plattform, die die Suche nach Kandidatengenen beschleunigt (TomExpress); eine Studie zu 4 000 bestehenden Tomaten-Mutanten; ein pflanzenbasiertes Biostimulans, das die Toleranz der Tomaten gegenüber hohen Temperaturen erhöhen kann; eine Reihe von besten Bewirtschaftungspraktiken sowie neue Tomatenhybriden, die in der Branche bereits für Furore sorgen. Die Projektsorte „Aleno sartse“ (Ruby Heart) wurde 2018 auf der XXVII. Internationalen Landwirtschaftsausstellung mit dem Innovationspreis ausgezeichnet.
Alles in allem ist TomGEM eine wahre Goldgrube an Informationen für Interessengruppen, die sicherstellen möchten, dass auch zukünftige Generationen leckere Tomaten in ausreichenden Mengen genießen können. Bouzayen beschreibt es so: „Wir haben jetzt ein besseres Verständnis für die Genetik, die hinter der Toleranz gegenüber höheren Umgebungstemperaturen bzw. der Anfälligkeit für diese steht. Wir haben im Tomatengenom Hinweise gefunden, die die Züchterinnen und Züchter zu Sorten mit besserer Hitzetoleranz führen, und wir haben neuartige Anbaupraktiken entwickelt, die besser für die neuen Sorten und die sich verändernden Wachstumsbedingungen geeignet sind.“