Tomaat verschilt in 13.000 genen van voorouder

De tomaat heeft in de loop van vier eeuwen in bijna 13.000 genen veranderingen ondergaan die hem anders maken dan zijn wilde voorganger die nu nog in Zuid-Amerika leeft. Er werden genen geïnactiveerd, maar andere genen kregen juist extra functies.

Dat blijkt uit de eerste vergelijking van de net vastgestelde complete DNA-volgorden van de moderne gekweekte tomaat (Solanum lycopersicum) en de kleine, wilde voorouder Solanum pimpinellifolium. Een internationaal consortium van wetenschappers, onder meer uit Wageningen, dat vandaag publiceert in het wetenschappelijke tijdschrift Nature heeft daarmee ook vrijwel alle genen van beide soorten opgespoord.

De genetici van het tomatenconsortium weten nu dat het tomatengenoom uit ongeveer 31.000 genen bestaat, zo’n 10.000 meer dan de mens. De wilde tomaat bezit genen die de gekweekte tomaat niet meer heeft. En andersom: de kweektomaat heeft er genen bij gekregen. In totaal verschillen ze in ongeveer 13.000 van hun genen.

De tomatenplant is waarschijnlijk in de Andes gedomesticeerd. Onbekend is wanneer, maar het is korter dan 10.000 jaar geleden. Vanuit daar verspreidde de vrucht zich over Zuid- en Midden-Amerika. In de zestiende eeuw namen Spaanse conquistadores een handvol plantjes mee naar Europa, waar nieuwe rassen werden gekweekt.

De onderzoekers vonden in de DNA-volgorden aanwijzingen dat het genoom van de voorouder van alle nachtschades, het plantengeslacht waartoe aardappel en tomaat behoren, 70 miljoen jaar geleden is verdrievoudigd. De meeste van deze getripliceerde genen gingen weer verloren, maar de tomaat behield bovengemiddeld veel genen die een rol spelen in de rijping van de vrucht. Zo groeide het aantal genen dat betrokken is bij het produceren en waarnemen van etheen, het plantenhormoon dat vruchten doet rijpen. Ook het aantal genen dat de lycopeenproductie reguleert nam toe. Lycopeen is het pigment dat tomaten rood maakt. De genen die de voor nachtschade beruchte gifstoffen produceren, zijn in de tomaat juist goeddeels verdwenen.

Het DNA van de kleine kerstomaten lijkt nog het meest op dat van de wilde S. pimpinellifolium. Waarschijnlijk ontstond deze kleine tomatenvariant toen wilde tomaten in een reeds bestaand tomatenras werden ingekruist, schrijven de onderzoekers.

De onderzoekers hopen dat tomatentelers het uitgeplozen tomatengenoom uiteindelijk kunnen gebruiken om tomatenplanten met nieuwe, gewenste eigenschappen te kweken.