Wissenschaftler versuchen, eine Tomate zu bauen, die 24 Stunden am Tag wächst

Aber in einer kürzlich veröffentlichten Studie in Natur , Wissenschaftler in den Niederlanden glauben, dass sie ein Gen isoliert haben, das Tomatenpflanzen hilft, die Schlafzeit zu überwinden und sie näher an die 24 Stunden Produktivität zu bringen. "Bis vor kurzem, Dies war eine Art wissenschaftlicher Neugier, die nur Pflanzenwissenschaftler waren, von Zeit zu Zeit, Interesse an, “, sagt der leitende Forscher Aaron Velez von der Universität Wageningen. "Jetzt, jedoch, Viele Bauern bauen tagsüber Gewächshaustomaten mit künstlichem Licht an.“

Es mag für uns Menschen ziemlich offensichtlich erscheinen, dass ein Leben unter einem unaufhörlichen Licht dazu führen würde, dass Sie gelb werden und sterben. Aber einige Paprika, Salate und Rosen machen durch. Ein ähnliches Protein wurde in Arabidopsis thaliana oder Ackerschmalwand (einer kleinen blühenden Pflanze, die wild wächst) gefunden. aber darüber ist nicht viel bekannt.

Wissenschaftler verstehen auch nicht ganz, warum Tomaten so empfindlich auf konstantes Licht reagieren. Bei anderen Pflanzen, das Problem wird oft mit falschen Proportionen von Rot angekreidet, Blau- und UV-Licht. Velez und seine Kollegen stellen jedoch fest, dass es sich bei Tomaten um eine komplizierte Kombination von Faktoren zu handeln scheint, darunter Kohlenhydrataufbau während der kontinuierlichen Photosynthese und einfach das Ablegen der natürlichen zirkadianen Rhythmen der Pflanzen (bekannt als zirkadiane Asynchronie).

Wissenschaftler verstehen nicht ganz, warum Tomaten so empfindlich auf konstantes Licht reagieren.

Die große Popularität von Tomaten in der Küche der Vereinigten Staaten begann in den späten 1980er Jahren mit dem Aufkommen von Salsa, Nudeln und, selbstverständlich, Pizza. Heute konsumieren Amerikaner drei Viertel ihrer Tomaten in verarbeiteter Form und das USDA schätzt den Großteil davon in Saucen (35 Prozent). Paste (18 Prozent), ganze Tomatenkonserven (17 Prozent), und Ketchup und Saft (jeweils etwa 15 Prozent). Der Rest – Frischmarkttomaten – werden auf Bauernmärkten und in der Gemüseabteilung gekauft.

In 2012, die Vereinigten Staaten lagen bei der Tomatenproduktion nach China an zweiter Stelle, da Tomaten mehr als 2 Milliarden US-Dollar an jährlichen Einnahmen aus der Landwirtschaft ausmachten. Von selbst, Kalifornien ist weltweit führend bei Tomaten, die für die Verarbeitung bestimmt sind – Heimat von etwa 96 Prozent der US-Produktion (Indiana, Der Rest entfällt auf Ohio und Michigan).

Gewächshaustomaten haben auch in Nordamerika an Popularität gewonnen, da die wechselhaften Klimabedingungen die Landwirte dazu veranlasst haben, mehr Kontrolle über die Umwelt zu haben. Die US-Importe aus Kanadas Tomatenindustrie erreichten 2005 ihren Höhepunkt, wichen aber bald Mexiko. das 71 Prozent der US-Importe von Gewächshaustomaten ausmacht (Kanada liegt bei 27 Prozent), laut USDA.

Aber, wenn US-Bauern Tomaten anbauen könnten, die 24 Stunden am Tag unter Licht gedeihen, mehr dieser Tomaten (und Gewinne) könnten auf heimischem Boden stammen.

Für ihre Forschung, Die Gruppe von Velez isolierte ein Gen namens „Typ III Light Harvesting Chlorophyll a/b Binding protein 13 (CAB-13)“ aus Wildtomaten. Sie fügten dieses Gen in moderne Tomatenhybridlinien ein – ein Prozess, der als Introgression bekannt ist – und ihre Ergebnisse zeigten eine Produktionssteigerung von 20 Prozent.

Wenn US-Bauern Tomaten anbauen könnten, die 24 Stunden am Tag unter Licht gedeihen, mehr dieser Tomaten (und Gewinne) könnten auf heimischem Boden stammen.

Das bedeutet nicht, dass die Bauern bald die ganze Nacht unter Scheinwerferlicht Tomaten anbauen werden. Das sind viele Variablen, die ausgeglichen werden müssen, bevor die präzisen Gänge und Hebel isoliert werden. Proteine, Zucker, Elektrolyte und alles dazwischen operieren in komplizierten Gleichgewichten, Es ist also ein langwieriger Prozess, sich sicher zu sein, warum genau eine Pflanze oder ein Tier einen bestimmten Zustand (wie Lichtbeständigkeit) aufweist. „Wegen dieser Komplexität haben wir immer noch keine bewiesene Erklärung, “ sagt Velez.

Der Vorteil einer 24-Stunden-Tomatenproduktion wäre wahrscheinlich nicht für jeden Züchter. Lampen rund um die Uhr mit Strom zu versorgen ist teuer und viele sind mit ihrer Produktion zufrieden. Velez stellt also fest, dass die Landwirte, die die meisten Gewinne erzielen würden, in dunkleren Teilen der Welt leben.

Wie die meisten Forschungen Wenn Sie mehr über CAB-13 erfahren, beginnt ein neues Kapitel in der Tomatengenetik, nicht unbedingt eine Schlussfolgerung. Aber die ersten Ergebnisse sind aufregend genug, dass Velez glaubt, dass andere Forscher darauf aufmerksam werden.

„Diesem schlecht untersuchten Protein sollte in zukünftigen Forschungen etwas mehr Aufmerksamkeit gewidmet werden. " sagt Velez." Mit anderen Worten, Wissenschaftler sind dabei, die Tomatenproduktion in ein noch helleres Licht zu rücken.