Samenlose Tomaten durch CRISPR/Cas Genome Editing

Jeder kennt samenlose Früchte aus dem Alltag. Vor allem Bananen und Trauben aber auch Zitrusfrüchte, die man im Supermarkt kaufen kann, sind oft samenlos. Und schaut man sich mal die samentragende Wildform der Bananen an, scheint diese Samenlosigkeit durchaus sinnvoll zu sein. Niemand möchte auf riesigen und bitteren Samen herumkauen.

Nun hat eine Gruppe japanischer Forscher samenlose Tomatenfrüchte erzeugt und dafür die Genome Editing Technik CRISPR/Cas eingesetzt. Samenlose Tomatensorten können auch durch die „klassische“ Gentechnik oder Kreuzungszucht erzeugt werden allerdings wohl mit erheblich mehr Aufwand. In diesem Fall haben die Forscher ein Gen ausgeschaltet (gene knockout), welches die Fruchtbildung ohne Bestäubung unterdrückt. Dadurch werden Früchte auch ohne Bestäubung mit Pollen und anschließender Befruchtung der Eizellen gebildet. In der Pflanzenwelt wird dies als Parthenokarpie bezeichnet. Da kein Gen aus einer anderen Art eingefügt wurde, handelt es sich gewissermaßen um naturidentische gentechnisch veränderte Organismen (nGVO).

Die Forschergruppe berichtet, dass die hohe Erfolgsrate des gene knock outs (in einigen der Experimenten bis zu 100%) sowie das Fehlen unbeabsichtigter gentechnischer Veränderungen (off-target Effekte) CRISPR/Cas zu einem hocheffizienten Werkzeug machen, um samenlose Tomatensorten zu züchten. Allerdings hat die gentechnische Änderungenen nicht nur den gewünschten Effekt (Samenlosigkeit) sondern wirkt sich auch auf die Blattform der Tomatenpflanzen aus (eine Genänderungen führt zu mehreren Änderungen im Phänotyp, was man als Pleiotropie bezeichnet). Allerdings sei dies ohne Effekt auf das Wachstum der Tomatenpflanzen.

Kommen wir nun zum Sinn der Absicht samenlose Tomaten zu züchten. Die Autoren der Studie sehen den Hauptvorteil in samenlosen Tomaten in einer effizienteren Produktion industrieller Tomatensauce. Der New Scientist, der die Studie aufgreift, stellt ein weiteres Argument in den Raum. Da samenlose Tomaten keine Bestäuber bräuchten, wäre dies doch eine gute Antwort auf den Niedergang von Bienen und anderen Bestäubern.

Ich kann mit beiden Argumenten nicht viel anfangen. Industrielle Tomatensauce ist so billig, dass ich keinen Sinn darin sehe, diese Form der Produktion weiter zu Perfektionieren. In meiner selbst gemachten Pizzasauce oder auch in frischen Tomaten stören mich die zarten Tomatensamen überhaupt nicht. Den Vorschlag samenlose Tomaten als Lösung für den Bestäuberschwund zu nutzen, grenzt aber schon ans Absurde. Die Symptome einer hochindustrialisierten Landwirtschaft mit einer weiteren Technologie zu bekämpfen, statt an die Ursachen zu gehen, ist für mich nur schwer verständlich.

Hinzu kommen eine Reihe von Nachteilen, die mit samenlosen Tomaten einhergehen. Samenlose Tomaten können z.B. meist nur über Stecklinge vermehrt werden und sind damit genetisch identische Klonsorten. Die rein klonale Vermehrung hat schon bei der Banane mehrfach zu erheblichen Problemen geführt. Bei Klonsorten haben Pflanzenpathogene, wie z.B. Pilze ein leichtes Spiel und können ganze Ernten vernichten.  Ein weiteres Problem ist, dass sich neue resistente Sorten nur schwer erzeugen lassen, da z.B. eine Kreuzungszucht nicht mehr möglich (oder sehr schwer) ist. Die Banane befindet sich gewissermaßen in einer züchterisch-evolutionären Sackgasse. Außerdem kann die Samenlosigkeit als ein weiteres Instrument genutzt werden, um restriktive Eigentumsrechte an Tomatensorten durchzusetzen. Samenlose Tomaten lassen sich natürlich nicht nachbauen.

Spannend und offen ist auch noch die Frage nach den Inhaltsstoffen. Die Samen sind der Syntheseort vieler Pflanzeninhaltsstoffe. Welche Konsequenz hätte also diesbezüglich die Samenlosigkeit?

Inside_a_wild-type_banana KopieFoto oben: Die Wildform der Banane hat noch große Samen. Foto von Warut Roonguthai, Quelle Wikipedia.

 

 

 

 

 

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