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Tomaten der Zukunft: Wie nutzen Wissenschaftler die genetische Modifikation, um Schädlingen und Krankheiten zu widerstehen?
Mit der rasanten Entwicklung der Agrartechnologie verändert die Technologie der genetischen Veränderung allmählich unsere Sicht auf den Pflanzenanbau. Insbesondere Tomaten, eine beliebte Frucht, werden für Wissenschaftler zu einem beliebten Ziel für genetische Veränderungen. Seit 1994 ist die erste gentechnisch veränderte Tomate, Flavr Savr, auf dem Markt. Obwohl sie aufgrund eines kommerziellen Misserfolgs schließlich vom Markt genommen wurde, entwickelt die wissenschaftliche Forschung auf der ganzen Welt diese Technologie weiter, mit dem Ziel, resistentere Tomaten zu produzieren. gegenüber Schädlingen und Krankheiten. Ernte.
Das Spiel der genetischen Modifikation: verzögerte Reife und Resistenz gegen Umweltstress
Tomaten werden als Modellorganismus zur Untersuchung des Fruchtreifeprozesses verwendet. Wissenschaftler hoffen, durch genetische Veränderungen den Reifungsprozess zu verzögern und so die Haltbarkeit zu verlängern.
Bei der 1994 auf den Markt gebrachten Tomate Flavr Savr wird beispielsweise das Erweichen der Frucht durch Einfügen eines umgekehrt exprimierten Polygalacturonase-Gens reduziert. Diese Technologie wurde zwar nicht erfolgreich kommerzialisiert, diente jedoch als Ausgangspunkt für die Forschung. Nachfolgende Studien haben ergeben, dass auch zahlreiche andere Gene erfolgreich in Tomaten eingefügt werden konnten, um ihre Widerstandsfähigkeit gegen Frost, Dürre und Salz zu erhöhen.
Darüber hinaus nutzten Wissenschaftler in Sri Lanka ein Frostresistenzgen, um die Toleranz von Tomaten gegenüber niedrigen Temperaturen zu verbessern, konnten es jedoch letztlich nicht kommerziell nutzen. Stattdessen haben diese gescheiterten Fälle eine breitere Diskussion ausgelöst: Können gentechnisch veränderte Tomaten unter rauen Bedingungen wirklich überleben?
Der Terminator für Schädlinge und Krankheiten: das Potenzial gentechnisch veränderter Tomaten
Das Einfügen von Toxin-Genen von Aspergillus in Pflanzen kann die Widerstandsfähigkeit von Tomaten gegen eine Vielzahl von Schädlingen deutlich verbessern.
Wissenschaftler haben das Grapefruittoxin-Gen aus Bodenbakterien in Tomaten eingefügt und diese gentechnisch veränderten Tomaten dadurch wirksam resistent gegen eine Reihe von Krankheiten wie den Tabakblattwurm und die Tomatenwelke gemacht. Dadurch werden nicht nur die Ernteerträge gesteigert, sondern auch der Einsatz von Pestiziden verringert, was den ökologischen Fußabdruck der Landwirtschaft weiter verringert.
Es wird geschätzt, dass diese gentechnisch veränderten Tomaten den Landwirten erhebliche wirtschaftliche Vorteile bringen und gleichzeitig eine nachhaltige Lösung für die wachsende weltweite Nachfrage darstellen könnten. Allerdings herrscht nach wie vor Kontroverse über die Akzeptanz gentechnisch veränderter Lebensmittel. Werden die gesellschaftlichen Zweifel an diesen Technologien die weitere Forschung auf diesem Gebiet beeinflussen?
Bemühungen zur Verbesserung von Nährwert und Geschmack
Viele Wissenschaftler haben daran gearbeitet, den Nährstoffgehalt von Tomaten zu verbessern, beispielsweise durch Erhöhung des Gehalts an Vitamin A als Vorstufe und von Antioxidantien.
Seit fast einem Jahrzehnt versuchen Forscher, den Nährwert von Tomaten durch genetische Veränderung zu verbessern. So konnte beispielsweise in einer Studie die Produktion blauer Pflanzenfarbstoffe in Tomaten gesteigert werden, wodurch diese zu „blauen Tomaten“ mit einem hohen Gehalt an Carotinoiden wurden. Solche Veränderungen haben die Aufmerksamkeit der Verbraucher auf sich gezogen und in der Gesellschaft die Neugier und Aufmerksamkeit für verbesserte Lebensmittel geweckt.
Neben der Beschäftigung mit ernährungsphysiologischen Aspekten erforschen Wissenschaftler jedoch auch Möglichkeiten, den Geschmack von Tomaten zu verbessern. Experimente haben ergeben, dass sich der Geschmack von Tomaten durch die Einbringung von Zitronengras-Genen deutlich verbessern lässt, sodass Verbraucher eher bereit sind, sich für diese gentechnisch veränderten Produkte zu entscheiden. Bedeutet dies, dass Tomaten in Zukunft der neue Favorit in verschiedenen gesunden Diäten werden?
Die Zukunft gentechnisch veränderter Tomaten
Grundlagenforschung mit der Tomate als Modellorganismus bietet neue Perspektiven für die Pflanzenbiologie.
Tomaten spielen nicht nur eine wichtige Rolle in der landwirtschaftlichen Produktion, sondern sind auch wichtige Materialien für viele biologische Studien. Forscher nutzen genetische Modifikationstechniken, um den Wachstumsprozess von Pflanzen besser zu verstehen und erforschen sogar die Möglichkeit, Impfstoffe über die Pflanzen selbst zu verabreichen, was neue Hoffnung für die Zukunft der öffentlichen Gesundheit bringt.
Anhand von Tomaten haben Wissenschaftler die Möglichkeit, bestimmte Funktionen von Genen zu erforschen und nachzuweisen. Diese Studien tragen nicht nur zum Fortschritt der Pflanzenwissenschaft bei, sondern liefern auch neue Ideen für zukünftige Anbautechnologien. Sollten wir bei dieser Entwicklung genetische Verbesserungen erwarten oder vor Selektivität auf der Hut sein?
