Mutation in Blüh-Gen steigert den Ertrag

Rehovot (Israel) - Aus der Kreuzung zweier Sorten reinerbiger Nutzpflanzen können mischerbige Nachkommen hervorgehen, die viel ertragreicher und robuster sind als die Eltern. Als Ursache dieses so genannten Heterosiseffekts haben israelische und amerikanische Forscher bei Tomaten eine Mutation in einem einzigen Gen nachgewiesen. Pflanzen, die eine intakte und eine defekte Version des Gens für das Blühhormon Florigen besaßen, produzierten bis zu 60 Prozent mehr Früchte als die Ausgangspflanzen. Durch entsprechende Kreuzungen könnten vielleicht auch neue ertragreichere Sorten anderer Nutzpflanzen erzeugt werden, schreiben die Wissenschaftler im Fachjournal "Nature Genetics".

"Unsere Entdeckung hat das Potenzial, sich sowohl auf die Tomatenindustrie als auch auf landwirtschaftliche Techniken zur Ertragssteigerung bei anderen Nutzpflanzen stark auszuwirken", sagt Zach Lippman vom Cold Spring Harbor Laboratory. Zusammen mit Forschern der Hebrew University of Jerusalem suchte er im Erbgut der Tomate nach Genen, die für den seit Langem bekannten Heterosiseffekt verantwortlich sein könnten. Dazu kreuzten sie 33 für verschiedene mutierte Gene reinerbige Sorten mit Pflanzen, deren entsprechende Gene nicht mutiert waren.

Eine der so erzeugten Hybridpflanzen produzierte 60 Prozent mehr Tomaten als die Elternpflanzen. Der genetische Unterschied beruhte allein darauf, dass sie eine intakte und eine defekte Version anstelle von zwei gleichen Versionen des Florigen-Gens SFT besaßen. Dieses Gen bestimmt, wann eine Pflanze Blüten bildet. Die neue Sorte produzierte in kürzerer Zeit mehr Blüten und damit auch mehr Früchte. Damit verbunden war ein erhöhter Zuckergehalt der Tomaten, wodurch sich der Geschmack nicht, wie bei solchen Züchtungen üblich, merklich verschlechterte. Der Effekt ließ sich mit verschiedenen Tomatensorten und unter verschiedenen Wachstumsbedingungen reproduzieren. Weitere Experimente müssen nun zeigen, ob diese Methode einer gezielten Züchtung ertragreicher Sorten auch auf andere Nutzpflanzen übertragbar ist.