Bioloog bedenkt minitomaat voor stadslandbouw

Gewasveredeling Plantenbiologen hebben de tomaat met een paar genetische ingrepen geschikt gemaakt voor compacte kweek in de stad.

De cherrytomaat-variëteit Sweet100 die op verschillende manieren genetisch bewerkt is om compactere planten te verkrijgen met vruchten die vroeg rijpen.
De cherrytomaat-variëteit Sweet100 die op verschillende manieren genetisch bewerkt is om compactere planten te verkrijgen met vruchten die vroeg rijpen. Foto Choon-Tak Kwon

Voor daktuinen, balkons en volkstuintjes zijn ze uitermate geschikt. Daar ziet plantenbioloog Zachary Lippman van het Cold Spring Harbor Laboratory in New York zijn nieuwe, veel compactere tomatenplantjes in de toekomst wel staan. Het internationale team waarmee hij deze planten ontwikkelde, publiceerde de resultaten deze week in Nature Biotechnology. Het gaat om veredelde minivarianten van pruimtomaat en cherrytomaat.

De tomatenplanten zijn speciaal ontwikkeld voor landbouw in een stedelijke omgeving, waar beperkt ruimte is. Want de groeiende wereldbevolking vraagt weliswaar meer voedsel, maar dat moet bij voorkeur worden geproduceerd zonder nog meer grond in gebruik te nemen dan de landbouw wereldwijd nu al doet. Er is namelijk ook meer land nodig voor de uitdijende wereldbevolking zelf, voor grootschalige bebossing (om klimaatverandering tegen te gaan), voor natuurherstel, en voor het verbouwen van gewassen waar biobrandstoffen van worden gemaakt. Een van de opties voor deze opdoemende grondschaarste is meer landbouw in de stad.

Verticale landbouw

Een voorbeeld hiervan is de ‘verticale landbouw’: in een gesloten, gestapeld systeem worden gewassen gekweekt onder streng gecontroleerde omstandigheden, zónder gebruik van bestrijdingsmiddelen, en met een belangrijke rol voor de juiste belichting. Sla is een veel toegepast gewas hiervoor. Er zijn ook al systemen waarin spinazie, paksoi, radijs en aardbei worden geteeld.

Tomaat kan daar dus binnenkort wellicht aan worden toegevoegd. De onderzoekers pasten diverse technieken toe om een veelgebruikte variëteit van de pruimtomaat (M82) en van de cherrytomaat (Sweet100) verder te veredelen. Dat gebeurde onder andere met de crispr-castechniek, waarmee individuele genen zijn uit te schakelen of in te voegen. Ze maakten ‘cassettes’ om twee of drie genen tegelijk in te brengen. De groep richtte zich op genen die de lengte van het stengellid – de afstand tussen twee bladknopen – bepalen en genen die het tijdstip van bloei beïnvloeden. Een deel van de veredelde planten werd opgekweekt in een verticaal landbouwsysteem.

Compactere planten

De vruchten aan de nieuwe, veel compactere planten bleken weliswaar kleiner, maar suikerinhoud en oogst (gemeten als opbrengst per plantgewicht) waren vergelijkbaar. En bij planten die als vier weken oude stek in de kas of op het veld waren gepoot, verschenen binnen veertig dagen al de eerste rijpe vruchten. Dat is erg snel, mailt Lippman. „Hoewel het afhangt van de omstandigheden, gebeurt dat normaal pas na zo’n zestig dagen.”

Bij de compacte cherrytomaat viel het de onderzoekers ook nog op dat de variant met drie ingebrachte genen minder last had van ‘fruit drop’ dan de variant met twee genen en dan de cherrytomaat zelf. Hierbij valt de vrucht van de plant vóór of tijdens het oogsten. Lippman: „Die verminderde fruit drop komt doordat de clusters van vruchten veel compacter zijn, als een druiventros, en doordat de stengel aan de vrucht langer aan de plant vasthoudt.”

Lampionachtig omhulsel

Via dezelfde veredelingsmethode maakten de onderzoekers vervolgens ook een compactere variant van de goudbes. Deze soort kenmerkt zich door zijn typisch gele vrucht in een lampionachtig omhulsel. De goudbes behoort tot de nachtschadefamilie (Solanaceae), net als de tomaat, aubergine en aardappel – Lippman bestudeert de groei, bloei en vruchtzetting van gewassen binnen deze familie.

In hun artikel schrijven de onderzoekers dat hun methode voor verkleining en snelle rijping ook gebruikt kan worden om andere leden van de nachtschadefamilie te veredelen, zoals paprika. Maar ook buiten deze familie is ze toe te passen. Als voorbeeld noemen ze komkommer en kiwi.