Es handelt sich um eine kleine, grüne, behaarte Tomate, die auf einer wilden Tomatenpflanze wächst. Um ehrlich zu sein, sieht sie nicht allzu beeindruckend aus und man könnte sie leicht übersehen. Und doch ist dies die Tomatenpflanze, die die ganze Tomatenwelt verändern und die Industrie retten könnte. In dieser Tomate entdeckten Forscher von Enza Zaden ein Gen mit hoher Resistenz gegen ToBRFV, das Virus, das die globale Wertschöpfungskette der Tomate bedroht. Gestern tauschten sie weitere Informationen über die Resistenz aus, die in der kommenden Zeit bei vielen weiteren Tomatensorten eingeführt werden wird.
Unterschied zwischen infizierter und geschützter Kulturpflanze
Es ist sechs Jahre her, seit ein neues Virus in der internationalen Tomatenindustrie aufgetaucht ist. ToBRFV wurde zuerst in Israel entdeckt und verbreitete sich rasch in den Nahen Osten. Inzwischen müssen sich Züchter auf der ganzen Welt mit den Auswirkungen des Tomato Brown Rugose Fruit Virus auseinandersetzen. Wenn nicht durch eine Infektion, die zu geringeren Erträgen, beschädigten Früchten, vollständigem Ertragsverlust, kontaminierten und für den Tomatenanbau unbrauchbar gewordenen Böden führt, dann durch die umfangreichen Hygienemaßnahmen und strengen Importbestimmungen, die eingeführt wurden, um Länder und Unternehmen vor einer Infektion zu schützen.
Tobamo-Virus
Kurz nach der Entdeckung des Virus wurde auch herausgefunden, dass ToBRFV ein Tobamo-Virus ist, d.h. dass es sehr stabil ist und lange überleben kann. „Viele Jahre sogar im Boden“, sagt Sergio de la Fuente van Bentem, Pflanzenpathologie-Forscher bei Enza Zaden, und fügt hinzu, dass auch die Fläschchenpartikel des Virus fast unmöglich abzutöten sind. „Nur die besten Desinfektionsmittel können es, aber das Wichtigste ist der Schutz. Man muss alle infizierten Pflanzenteile loswerden und sie gründlich vernichten, denn das Virus kann sich über das Saatgut verbreiten, so wie wir vermutet haben, aber auch über Bewässerungswasser, Bestäuber und mechanisch, indem die Arbeiter schneiden oder beschneiden und das Virus von Pflanze zu Pflanze verbreiten.“ Dann ist da noch die Ausbreitung über die Früchte selbst und über andere Nutzpflanzen wie Tabak - eine Pflanze, die ebenfalls von dem Virus befallen ist.
Auch andere Tobamo-Viren haben die Industrie in der Vergangenheit bedroht, doch dank der Tm-2- und Tm-2²-Resistenzen konnte der Industrie fast 55 Jahre lang eine virusfreie Ernte gesichert werden - d.h. bis ToBRFV auftrat und diese Resistenzen brach.
Wildtomatenpflanze
Jetzt präsentieren die Forscher mit Enza Zaden ein Gen, das eine hohe Resistenz gegen das sich weltweit schnell ausbreitende Virus bietet. Nach der Entdeckung des Virus im Jahr 2014 hat das Team des Züchtungsunternehmens schnell gehandelt und mit der Forschung begonnen, um eine Lösung zu finden. Nach ausgiebigen Tests in der Enza Zaden Genbank wurde eine Gruppe gefunden, die einige resistente Pflanzen enthielt, und weitere Tests führten zur Entdeckung einer Wildtomatenpflanze, die kleine, grüne, behaarte Früchte produziert.
„Die Resistenz zu finden ist eine Sache, aber sie einzuzüchten und mehr darüber zu erfahren, macht unsere Arbeit kompliziert und auch zeitaufwendig“, sagt Kees Konst, Direktor für Pflanzenforschung Tomate. Glücklicherweise hatten sie Glück, auch die Forschung an der DNA der Gene zeigte, dass ein einziges Gen für diese Resistenz verantwortlich war und es stellte sich heraus, dass auch dieses Gen vollständig dominant ist, d.h. dass es nur in einer der beiden Elternlinien vorhanden sein muss, um eine Resistenz F1-Hybride zu gewährleisten. Das Auffinden eines molekularen Markers erhöhte die Züchtungsgeschwindigkeit und die Forscher konnten ihn in Kulturpflanzen einführen - was viele Jahre dauerte, da sie ihn mit anderen Tomatensorten kreuzen mussten, während das Gen erhalten blieb.
„Es ist, als fände man eine Nadel im Heuhaufen, gefolgt von harter Arbeit, um sie in unsere Linien zu bekommen“, fasst Kees zusammen - aber die Ergebnisse könnten weltbewegend sein, da die vielen Experimente zeigen, dass die Resistenz so stark ist, dass die Pflanzen nicht nur frei von Symptomen, sondern auch frei vom Virus selbst sind, wie eine PCR-Methode zeigt. Selbst in Jordanien durchgeführte Feldversuche und selbst eine manuelle Infektion mit dem Virus führten nicht zu infizierten Pflanzen. „Das bedeutet, dass wir mit HR-Resistenz das Virus aus Tomatenkulturen ausrotten können.“
HR statt IR
Bevor dieses spezifische Gen auftauchte, fand das Team auch Gene mit mittleren Resistenzniveaus, die zu einer Sorte mit einem IR gegen ToBRFV führen könnten. „Mit einer Resistenz mittleren Grades kann sich das Virus in der Welt halten und wird weiterhin Nutzpflanzen infizieren, sowohl Berufskulturen als auch die Kulturen von Kleinbauern, die mit Erbstücksorten arbeiten, die oft für Viren empfindlich sind. Eine mittlere Resistenz wird die Symptome verzögern, aber die Ausbreitung nicht aufhalten. Nur mit der richtigen HR-Resistenz können wir das Virus ausrotten und alle Urteile, mit denen wir uns über das Saatgut und die Risiken grenzüberschreitender Kontrollen und Blockaden befasst haben, vergessen.“
„Eine HR-Resistenz ist der einzige Weg, dieses Virus auszurotten“, sagt Prudencio Olivares - etwas, dessen er sich als Verkaufsleiter sehr bewusst ist. „Wir haben gesehen, wie ToBRFV eine ernsthafte Bedrohung für die gesamte Tomatenkette darstellt, und wir glauben sogar, dass die Liste der Länder, in denen ToBRFV gefunden wird, zu kurz ist und dass die tatsächliche Verbreitung unbekannt ist, da die molekularen Nachweistechniken, die zur Identifizierung des Virus erforderlich sind, nicht überall eingesetzt werden, so dass einige Länder nicht in der Lage sind, das Virus zu identifizieren.“
Bild des Tomatenzüchtungsteams
Zeitplan
Jetzt, wo das Gen entdeckt ist, stellt sich als erstes die Frage nach dem Wann. Wann können Züchter mit Sorten rechnen, die in ihren Gewächshäusern von HR bis ToBRFV angebaut werden? Ein genaues Datum kann nicht angegeben werden, teilt das Team von Enza Zaden mit, da dies noch immer ein zeitaufwändiger Prozess sei. Aber die ersten HR-Hybriden kommen. „Wir beginnen mit der Planung von Forschungsversuchen mit kleinen Mengen von Pflanzen und versuchen, sie schneller auf den Markt zu bringen, aber die Sorten, die wir bringen, müssen auch die Marktbedürfnisse erfüllen.“ Nach einer Analyse der Bedrohungen konzentrieren sie sich auf verschiedene Schlüsselmärkte, um zunächst zu helfen: den Nahen Osten, wo alles begann, den europäischen Markt, weil es dort viel grenzüberschreitenden Handel gibt, und den mexikanischen Markt, weil dort auch die USA auf dem Spiel stehen.
„Aber wir glauben, dass sich das Virus ausbreiten wird, also vergessen wir sicher nicht die anderen Märkte“, sagen die Forscher und fügen hinzu, dass die Resistenz, die sie gefunden haben, eine Resistenz gegen verschiedene ToBRFV-Isolate zu sein scheint, die überall auf der Welt zu finden sind und erklären auch, dass sie mit einer breiten Palette von Materialien für verschiedene Tomatenarten kommen werden. „Kleine Tomaten, Minitomaten, Fleischtomaten, Pflaumentomaten, Pflaumentomaten“, resümiert Kees.
Darüber hinaus und dank der Zusammenarbeit von Züchtungsfirmen über die internationale Lizenzplattform könnten auch andere Züchtungsparteien Zugang zur Resistenz erhalten.
