Nachricht

Jun 05, 2023

Auf der Suche nach dem „heiligen Gral“ der Tomaten

Das US-Landwirtschaftsministerium hat ein neues Forschungsprojekt von Texas A&M AgriLife Research finanziert, das Forscher der Entwicklung des „heiligen Grals“ der Tomaten noch näher bringen soll. Das Projekt ist Teil eines

Das US-Landwirtschaftsministerium hat ein neues Forschungsprojekt von Texas A&M AgriLife Research finanziert, das Forscher der Entwicklung des „heiligen Grals“ der Tomaten noch näher bringen soll.

Das Projekt ist Teil einer laufenden Investition des US-Landwirtschaftsministeriums (National Institute of Food and Agriculture) in Höhe von 16,2 Millionen US-Dollar in innovative Pflanzenzüchtungsforschung. Ziel ist die Charakterisierung eines außergewöhnlichen neuartigen Tomatenfestigkeitsmerkmals, das in der Texas A&M-Zuchtlinie TAM-Sp18-157 zu finden ist und vom Zuchtprogramm am Texas A&M AgriLife Research and Extension Center in Weslaco entwickelt wurde.

Die Projektforschung wird von Carlos Avila, Ph.D., AgriLife Research Associate Professor für Gemüsezüchtung am Weslaco Center, geleitet. Avila ist dem Department of Horticultural Sciences des Texas A&M College of Agriculture and Life Sciences, Bryan-College Station, angegliedert.

Avila wird mit Kranthi Mandadi, Ph.D., außerordentlicher Professorin von AgriLife Research in Weslaco, und mit der Abteilung für Pflanzenpathologie und Mikrobiologie zusammenarbeiten; und Bhimu Patil, Regent Professor, Direktor des Zentrums zur Verbesserung von Gemüse und Früchten, Abteilung für Gartenbauwissenschaften, und des USDA National Center of Excellence, Bryan-College Station.

„Dieses neue Projekt ist Teil der Züchtungsbemühungen, um die Genetik und die Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit, Eigenschaften, Geschmack und Aroma im Zusammenhang mit der Festigkeitseigenschaft einer Texas A&M-Linie zu untersuchen, die der Tomate eine lange Haltbarkeit verleiht“, sagte Avila, der als fungieren wird Projektdirektor. „Damit hoffen wir, der Entwicklung des heiligen Grals der Tomaten einen Schritt näher zu kommen, um der langjährigen Nachfrage landwirtschaftlicher Erzeuger und Verbraucher gerecht zu werden.“

Dirk Hays, Ph.D., Direktor des Texas A&M AgriLife Centers bei Weslaco, sagte, die Entwicklung aromatischer und nahrhafter Tomaten mit langer Haltbarkeit, gutem Aussehen und hohem Ertrag würde zu einem erhöhten Tomatenkonsum führen und zu einem gesünderen und verbesserten Leben der Verbraucher beitragen Lebensunterhalt für Produzenten.

Das Forschungsteam sagte, das langfristige Ziel und die langfristigen Ziele des neuen Projekts seien auf der Grundlage der befragten Interessengruppen formuliert worden, die als entscheidend für die Nachhaltigkeit der Tomatenindustrie angesehen würden.

„Zu diesen Bedürfnissen gehörte vorrangig die Entwicklung hochwertiger Früchte, um den Ansprüchen der Verbraucher gerecht zu werden“, sagte Patil. „Die Umfrageergebnisse von Erzeugern, Verbrauchern, Einzelhändlern und Vermarktern zeigten die Notwendigkeit, Haltbarkeit, Qualität, Textur, Farbe, Aroma und Geschmack von frischen und verarbeiteten Tomaten zu verbessern, um die Verbraucherzufriedenheit zu erhöhen und den Marktwert zu optimieren.“

Frühere Versuche zur Verbesserung von Tomaten mit den Genen, die das Erweichen verzögern, hatten den unglücklichen Effekt, dass sie sich negativ auf die Farbe, den Geschmack und die Gesundheitseigenschaften der Früchte auswirkten, sagte Avila.

„Daher besteht die allgemeine Sorge, dass die meisten modernen Tomatensorten ihren Geschmack verloren haben“, sagte Avila. „Das betrifft sowohl den Konsum als auch die Supermarktverkäufe.“

Das neue Projekt setzt das Projekt „Neuartiges Merkmal der Tomatenfruchtfestigkeit: Züchten für eine lange Haltbarkeit bei gleichzeitiger Erhaltung des Geschmacks ist jetzt möglich“ aus dem Jahr 2019 fort.

„Im vorherigen Projekt haben wir die Fruchtfestigkeit hinsichtlich der Merkmalsstabilität an drei Standorten bewertet und charakterisiert – Weslaco, Uvalde und Bryan-College Station“, sagte Avila, der auch das vorherige Projekt leitete. „Wir haben F1-Hybride entwickelt, ihre Haltbarkeit bei verschiedenen Lagerbedingungen bewertet und F2-Kartierungspopulationen entwickelt. Das erfolgreiche Erreichen dieser Ziele und die vielversprechenden Daten, die wir erhalten haben, haben uns zu weiteren Untersuchungslinien geführt.“

Laut Avila unterscheidet sich die Festigkeitseigenschaft der neu entwickelten TAM-Sp18-157-Linie dadurch, dass sie außergewöhnlich feste Tomaten hervorbringt und gleichzeitig ihren Geschmack und ihre Farbe bewahrt.

„Dies geschieht, weil der Reifungsprozess nicht gehemmt wird“, sagte Avila. „Bei Verwendung als Elternlinie zeigten die resultierenden F1-Hybriden eine verbesserte Festigkeit, einen höheren Zucker- und Säuregehalt sowie höhere Mengen an Trockenmasse und Fruchtertrag.“

Er sagte, dass die neue Tomatenlinie Texas A&M AgriLife eine feste Tomate produziert, die beim Schneiden oder Würfeln nicht „ausläuft“ und eine gleichmäßig rote Farbe hat – Eigenschaften, die sowohl von der Industrie als auch von den Verbrauchern sehr gewünscht werden.

Darüber hinaus haben Feldversuche im Texas A&M AgriLife-Zentrum in Weslaco gezeigt, dass TAM-Sp18-157 über eine hervorragende Kombinationsfähigkeit verfügt, wenn es als Elternteil für die Entwicklung von Hybridsorten verwendet wird.

„Die Fruchtfestigkeit der Zuchtlinie TAM-SP18-157 ist besser als erwartet“, sagte Avila. „Der Kompressionspeak dieser Tomate weist auf eine um 70 % festere Frucht im Vergleich zur durchschnittlichen Festigkeit in der Tomatenzuchtpopulation von Texas A&M AgriLife hin.“

Er sagte, die zusätzliche Festigkeit führe zu einer längeren Haltbarkeit, selbst wenn die Tomate vollständig reif geerntet werde.

„Dadurch können die Tomaten ihren Geschmack und Nährstoffgehalt voll entfalten und bleiben gleichzeitig länger frisch“, sagte er.

Bei ihrer Forschung haben die Forscher festgestellt, dass ihrer neuen Linie der bei Tomaten allgemein vorkommende Locule-Gel-Phänotyp fehlt. Sie werden daran arbeiten, den Mechanismus hinter der Entwicklung des Locule-Gels und seine Rolle zu identifizieren, quantitative Festigkeitsmerkmale (QTLs) zu kartieren und Faktoren zu untersuchen, die die Gesundheitseigenschaften, den Geschmack, das Aroma und die Haltbarkeit von Tomaten für den Menschen beeinflussen.

Da die Rolle des Locule-Gels bei der Tomatenentwicklung und der Haltbarkeit nach der Ernte nicht vollständig bekannt ist, bietet das Fehlen des Locule-Gels in der Zuchtlinie Texas A&M AgriLife eine großartige Gelegenheit, seine Auswirkungen auf die Fruchtqualität zu verstehen.

Avila und Mandadi werden das Gen untersuchen, das für das Fehlen des Locule-Gel-Phänotyps verantwortlich ist, und QTLs für die Festigkeit des Perikarps kartieren.

„Wir haben herausgefunden, dass Fruchtfestigkeitsmerkmale das Ergebnis eines Mangels an Locule-Gel und neuartigen Festigkeitsallelen in dem Teil einer Frucht sind, der aus der Wand des reifen Eierstocks in TAM-Sp18-157 gebildet wird“, sagte Mandadi. „Wir planen, den Mechanismus hinter diesem Mangel an Locule-Gel zu untersuchen und diejenigen Marker zu identifizieren und zu kartieren, die die Festigkeit beeinflussen.“

Avila und Patil werden zusammenarbeiten, um die Wirkung des Gels und der Fruchthüllenfestigkeit auf die gesundheitlichen Eigenschaften, den Geschmack und das Aroma von Tomaten zu bestimmen.

„Wir gehen davon aus, dass ein hoher Trockenmassegehalt in TAM-Sp18-157 zu einem verbesserten Nährstoffgehalt führt, der während der Haltbarkeitsdauer der Produkte aufrechterhalten werden kann“, sagte Patil. „Jetzt werden wir uns mit der Profilierung dieser gesundheitsfördernden Verbindungen befassen, um bei der Entwicklung einer Tomate zu helfen, die sowohl nahrhaft als auch aromatisch ist.“

Avila und Mandadi werden außerdem die Wirkung von Locule-Gel und Fruchtfestigkeitsmerkmalen der Fruchthülle auf die Reifung und Haltbarkeit von Tomaten untersuchen.

„Unser Ziel ist es herauszufinden, wie das Festigkeitsmerkmal in TAM-Sp18-157 den Reifungsprozess verändert, was zu einer längeren Haltbarkeit führt“, sagte Mandadi. „Wir planen, dies durch eine umfassende Genexpressionsanalyse zu erreichen, die auf die weitere Sortenentwicklung angewendet werden kann.“

-30-

Kategorie:Bauernhof und RanchWissenschaft und Technik