GEMANIPULEERDE TOMAAT DOET HET ZEER GOED OP ZOUTE BODEM

Een Canadese en Amerikaanse onderzoeker hebben genetisch gemanipuleerde tomatenplanten gemaakt die in een extreem zoute bodem groeien en ook eetbare vruchten vormen (Nature Biotechnology, augustus). Volgens de onderzoekers komt er door hun uitvinding wereldwijd ineens 60 miljoen hectare land beschikbaar voor het verbouwen van dergelijke transgene, zouttolerante gewassen. Op deze zilte grond, bijvoorbeeld gebieden vlakbij zee, groeien doorgaans weinig gewassen.

De twee onderzoekers, Hong-Xia Zhang van de University of Toronto en Eduardo Blumwald van de University of California, hoefden slechts één extra gen in de tomatenplant te brengen om hem ongevoeliger te maken voor hoge zoutconcentraties. Dat kwam als een verrassing, want ze dachten dat zouttolerantie een complexe eigenschap is waarbij meer genen betrokken zijn.

Zhang en Blumwald haalden het AtNHX1-gen uit de zandraket (Arabidopsis thaliana) en plaatsten het gen in een reeks tomatenplanten. Op basis van het AtNHX1-gen maakt een plantencel een zogeheten vacuolaire antipoort. Dergelijke poorten zitten op de buitenkant van speciale blaasjes in een cel, de vacuolen. Via de vacuolaire poort kan een cel natrium-ionen opstapelen in de vacuolen. Daarmee kan een plant zijn interne zoutgehalte opschroeven waarmee hij voorkomt dat hij uitdroogt water beweegt normaal van een lage naar een hoge zoutconcentratie. En door het zout in blaasjes op te slaan, voorkomt de plant interne schade. Natrium-ionen kunnen namelijk allerlei biochemische processen in plantencellen remmen.

Doordat de transgene tomatenplanten extra veel vacuolaire poorten in hun cellen bevatten, konden ze in een oplossing met een hoge zoutconcentratie (200 mM NaCl) groeien. Normale tomatenplanten groeiden in die oplossing niet. De transgene planten vormden ook bloemen en vruchten.

De zoutconcentratie in de bladeren van jonge, transgene tomatenplanten was 20 keer hoger dan in normale planten. Bij volwassen, transgene planten was die concentratie zelfs 28 keer hoger. In de vruchten was de zoutconcentratie opvallend genoeg niet gestegen. De onderzoekers hebben daarvoor geen verklaring.

De transgene planten waren gemiddeld 17 centimeter kleiner dan de normale planten (die gemiddeld 1 meter en 24 centimeter lang waren). Ook de transgene tomaten waren iets kleiner dan de niet-gemanipuleerde tomaten. Maar het aantal tomaten per plant was hetzelfde, net als de hoeveelheid water en oplosbare suikers per tomaat. Wel zat er in de transgene planten zowel in de bladeren als in de tomaten meer proline. Dit aminozuur beschermt moleculen tegen uitdroging. Van proline zijn geen giftige effecten bekend.