Wissenschaftler haben die quantitativen Trait Loci (QTLs) in der DNA gefunden, die mit der Fähigkeit einer Tomatenpflanze korrelieren, arbuskuläre Mykorrhizapilze (AMF) anzuziehen. „Intensität (M%) statt Häufigkeit (F%)… ist genetisch gesehen das beste morphologische Maß für die AMF-Wurzelbesiedlung. Wilde Allele aus Nachtschatten pimpinellifolium kann die AMF-Kolonisierung in Tomaten verbessern, und der Geninhalt von AMF-Kolonisierungs-QTLs könnte wichtig sein, um die Etablierung und Funktionsweise der AMF-Pflanzen-Symbiose zu erklären“, schreiben Katia Plouznikoff und Kollegen in ihrer Veröffentlichung: Genetische Analyse der Besiedlung von Tomatenwurzeln durch arbuskuläre Mykorrhizapilze.

Arbuskuläre Mykorrhizapilze sind Pilze, die in die Wurzeln von Pflanzen hineinwachsen. Die Pilze erhalten von der Pflanze Kohlenstoffverbindungen, Nahrung, die es ihnen ermöglicht, in Netzwerken um die Pflanze herum zu wachsen. Im Gegenzug können die Pilze Phosphor und andere Nährstoffe an die Pflanze abgeben. Die Pilze um die Pflanze herum erhöhen die Nahrungssuche der Pflanze nach Mineralien in den umliegenden Böden dramatisch. Sie können auch helfen, Trockenstress bei Pflanzen zu lindern.

Zu verstehen, wie Tomaten besser zusammenarbeiten können, könnte ein erheblicher Vorteil für die Lebensmittelversorgung sein. „Etwa 177 Mt frische Tomatenfrüchte (Solanum) werden jährlich auf 4.78 Mha in 144 Ländern angebaut, was die Tomate neben der Kartoffel zur zweitwichtigsten Gemüsepflanze macht“, schreiben die Autoren.

Die Wissenschaftler untersuchten Pflanzen, die von einem salzempfindlichen Genotyp abstammen S. lycopersicum' Cerasiforme' (E9) und eine salztolerante Linie von S. pimpinellifolium L. (L5). Über hundert Pflanzen wurden in Gewächshäusern in den Niederlanden und Belgien angebaut. Nach acht Wochen wurden die Pflanzen geerntet und die Wurzeln untersucht, um zu sehen, wie gut die Pilze sie besiedelt hatten. Das Team untersuchte dann das Genom auf der Suche nach QTLs, die mit den am besten besiedelten Pflanzen assoziiert sind. Die Schlüssel-QTLs würden Unterschiede im Genom markieren, die beeinflussen, wie Pilze Pflanzen besiedeln können. „Insgesamt wurden acht QTLs für die AMF-Kolonisierungsmerkmale nachgewiesen. Fünf davon in den Chromosomen 1, 3, 5, 9 und 10 waren bei beiden Verfahren (MQM und KW) signifikant“, schreiben die Autoren.

Plouznikoff und Kollegen sagen, dass dies das früheste Stadium des Verständnisses der Tomaten-AMF-Genetik ist. „Als erster Schritt muss die genetische Grundlage der AMF-Assoziation untersucht werden, um weiter zu testen, ob diese QTLs, nur einige von ihnen oder keine, an den positiven Wirkungen des AMF in Bezug auf die Toleranz der Pflanze gegenüber biotischen und abiotische Belastungen. Die genetische Variation für die AMF-Wurzelbesiedlung wurde bei Tomaten noch nicht ausgenutzt.“