Für die Zukunft gerüstet
Für das Vertikal Farming müssen nicht nur Tomaten, sondern auch die Tomatenpflanze klein und kompakt sein.
Die kompakte Tomatenpflanze für Vertical Farming
Bisher wurde im „Vertical Farming“, dem Anbau von Pflanzen in einer Nährlösung auf Stellagen in mehreren Etagen unter LED-Licht nur Blattgemüse in Form von verschiedenen Salaten angebaut. Einem Forscherteam ist es mittels Genschere CRISPR/Cas9 gelungen, auch eine fruchttragende Pflanze für diese Art von Anbau zu entwickeln. Die Tomatenlinie zeichnet sich durch kompakte Pflanzen aus, die kaum größer als ein Salatkopf werden.
Für das Vertikal Farming müssen nicht nur Tomaten, sondern auch die Tomatenpflanze klein und kompakt sein.
Vertical Farm mit Salat: Bisher gedeihen in solchen Anlagen vor allem kompakte Blattgemüse – durch Genomeditierung könnten künftig auch fruchttragende Pflanzen wie Tomaten für dieses System nutzbar gemacht werden.
Tomaten sind in unseren Breitengraden sehr beliebt. Es gibt sie in vielen Größen von der winzig-kleinen Cocktailtomate bis hin zur riesigen Fleischtomate und auch in mehreren Farben von gelb bis tiefrot. So liegt die Idee nicht fern, sie auch für das platzsparende Vertical Farming in Hochhäusern in den großen Metropolen tauglich zu machen. Dazu muss aber die Tomatenpflanze wesentlich kompakter werden, als sie es bisher ist. Hier setzt eine neue Studie an, die Tomaten mithilfe moderner Genomeditierung an die besonderen Bedingungen der vertikalen Landwirtschaft anpasst. Mittels Genomeditierung und CRISPR/Cas9 hat ein Forscherteam eine Tomatenlinie entwickelt, die wenig Platz benötigt, schnell blüht und synchron abreift – ideal also für den Anbau im Vertical Farming.
Wachstumsgen ausschalten ergibt kompakte Pflanzen
Wissenschaftler bearbeiten die traditionsreiche Tomatensorte Ailsa Craig als Ausgangsbasis. Diese bildet viele wohlschmeckende Früchte, wächst aber bis zu 2 Meter hoch – ungeeignet für mehrstöckige Systeme. Das Gen „SlGA20ox1“ ist an der Bildung des Pflanzenhormons Gibberellin beteiligt, das die Zellteilung und die Zellstreckung anregt. Wird dieses Gen ausgeschaltet, produziert die Pflanze weniger Gibberelline und bleibt dadurch kleinwüchsig.
Zusätzlich kombinierten die Forschenden das ausgeschaltete SlGA20ox1-Gen mit Mutationen in zwei weiteren Genen: SP (SELF-PRUNING) und SP5G (SELF-PRUNING 5G). SP wirkt als sogenanntes Antiflorigen. Es hält die Pflanze im vegetativen Wachstum und verhindert, dass sie zu früh auf Blütenbildung umschaltet. Wird SP ausgeschaltet, hört die Pflanze früher mit dem Längenwachstum auf und bildet eine kompakte, buschige Architektur. SP5G verzögert normalerweise die Blüte vor allem bei langen Tagen, indem es das Blühsignal, das sogenannte Florigen, unterdrückt. Ohne SP5G setzt die Blüte schneller und gleichmäßiger ein. Das Zusammenspiel dieser Veränderungen führt dazu, dass die Pflanzen kompakt bleiben, früher blühen und ihre Früchte synchron abreifen. Das Ergebnis dieser Forschung sind für die „Stadtlandwirtschaft der Zukunft“ geeignete Mini-Tomatenpflanzen mit einem hohen Ertrag, die damit zur Ernährungssicherung in den großen Städten im 21. Jahrhundert beitragen können.
Quelle: pflanzenforschung.de
