Fertig lustig mit Spucken

Wassermelonen ohne Kerne gibt es bereits – Kirschen und Mangos könnten folgen. Das Verfahren dazu ist aber nicht ganz einfach.

Stören beim Genuss: Kerne der Wassermelone. Bild: Schuster / Plainpicture

Stören beim Genuss: Kerne der Wassermelone. Bild: Schuster / Plainpicture

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Die herkömmliche Wasser­melone, fast so riesig wie ein Basketball und voller schwarzer Kerne, ist ein Auslaufmodell, im wahrsten Sinne des Wortes. Als neuen Erfolg präsentierte der Schweizer Agrokonzern Syngenta kürzlich eine Wassermelone mit Namen Crisp ­delight, eine Züchtung, bei der das Fruchtwasser nicht mehr ausläuft, die so handlich ist, dass sie gut in den Kühlschrank passt, und die keine Kerne hat. Von all den Eigenschaften ist das ­Fehlen von Kernen die ungewöhnlichste – zumindest für die Pflanze, denn diese bildet nur deshalb Früchte, um darin ihre Samen zu verpacken.

Die ersten kernlosen Wassermelonen kamen bereits in den 1990er-Jahren auf den Markt – in den USA. Doch bis heute gelingt die Züchtung nur mit einem aufwendigen Trick. Dazu behandeln die Saatguthersteller die Melonenkeimlinge mit dem Gift der Herbstzeitlosen, dem Colchicin. Dadurch verdoppelt sich das Erbgut. Die Pflanzen bekommen einen vierfachen Chromosomensatz und werden dann mit herkömmlichen Melonenpflanzen (mit zwei Chromosomen­sätzen) gekreuzt.

Tomaten werden mit Crispr/Cas9 kernlos gemacht

Um die Nachkommen dieser Kreuzung geht es, denn die haben einen ungewöhnlichen dreifachen Chromosomensatz, der so in der Natur nicht vorkommt. Diese Melonen können aber keine Pollen ausbilden. Auch sie ­benötigen deshalb noch einmal herkömmliche Pflanzen zum Bestäuben, denn nur dann entwickeln sie ihre ­kugeligen Früchte. Samen können sie jedoch nicht bilden, womit das Ziel erreicht ist: Die Wassermelonen sind kernlos. Der Nachteil: Sie können sich auch nicht fortpflanzen. Im nächsten Jahr müssen die Züchter die Prozedur also wiederholen.

Da stellt sich die Frage: Könnten Forscher nicht einfach Gene manipulieren, die für die Samenentwicklung zuständig sind, oder Züchtungen gezielt auswählen, bei denen diese Gene natürlich verändert sind? Zwar seien in anderen Pflanzen solche Gene zum Teil bekannt, sagt Jordi Garcia-Mas vom Forschungszentrum für agrikulturelle Genomik der Autonomen Universität in Barcelona. «Wir wissen aber nicht, ob diese Gene auch in der Wassermelone gleich funktionieren.»

Der Biologe forscht mit seiner Gruppe hauptsächlich an Zuckermelonen wie der Cantaloupe, die zwar ebenfalls wie Wassermelonen zu den Kürbisgewächsen gehören, aber näher mit den Gurken verwandt sind. Zuckermelonen bilden ihre Kerne nicht im Fruchtfleisch, sondern in einer inneren Höhle aus. Deshalb sei die Entwicklung kernloser Sorten kein Forschungsschwerpunkt, sagt Garcia-Mas.

Das sollte man auch bei der Tomate vermuten, schliesslich essen wir die Kerne mit Genuss. Dennoch ist es ­japanischen Forschern im letzten Jahr gelungen, deren Samen zu eliminieren – und zwar erstmals mit der derzeit angesagtesten Labormethode Crispr/Cas9. Mit dem Gentech-Werkzeug können Wissenschaftler gezielt das Erbgut verändern. In diesem Fall ging es dem Team primär aber nicht darum, die Kerne in der Tomate zu ­entfernen. Erwünscht war ein anderer Effekt: Die Tomatenpflanzen sollten auch dann Früchte entwickeln, wenn sie gar nicht bestäubt worden waren. Das Phänomen heisst Parthenokarpie, Bildung von Jungfernfrüchten. Bei der Tomatenpflanze reichte es offenbar, ein einziges Gen auszuschalten, sodass auch nicht befruchtete Blüten Tomaten hervorbringen.

«Die meisten Kulturpflanzen sind entstanden, weil die Züchter Nachkommen mit Gendefekten ausgewählt haben.»Thomas Wicker, Universität Zürich

Andere Beispiele für Jungfernfrüchte sind Ananas und Bananen. Die kleinen schwarzen Körnchen im Fruchtfleisch unserer Dessertbananen lassen kaum vermuten, dass Wildbananen mit so vielen Samen angefüllt sind, dass ihr Inneres an einen Gra­natapfel erinnert. «Bananen werden seit 7000 Jahren kultiviert», sagt Thomas Wicker von der Universität Zürich. Der Pflanzenforscher war vor einigen Jahren daran beteiligt, das Erbgut der Banane Musa acuminata zu entschlüsseln, von der auch die in den Industrieländern am weitesten verbreitete Cavendish-Banane abstammt. «Die meisten Kulturpflanzen sind entstanden, weil die Züchter Nachkommen mit Gendefekten ausgewählt haben», sagt Wicker.

Kulturbananen werden ohne Samen, also vegetativ über Stecklinge vermehrt. Die Folge ist, dass sie weltweit genetisch identisch sind. Das macht sie anfällig für Pflanzenkrankheiten. «Melonen sind hingegen einjährige Pflanzen», sagt Wicker. «Sie lassen sich viel schlechter über Stecklinge vermehren.»

Bei Birnen können Jungfernfrüchte natürlich entstehen

Auch die Ananas ist eine Jungfernfrucht – streng genommen eigentlich eine Scheinfrucht, weil zahlreiche ­Beeren miteinander zum Fruchtfleisch verwachsen sind. Werden Ananas­blüten von Insekten oder in Süd­amerika auch von Kolibris bestäubt, so entwickeln sie mehrere Tausend Kerne. Nicht so die Kulturananas, sie ist steril. Die Pflanzen können sich nicht mehr gegenseitig bestäuben, die Früchte sind kernlos.

Jungfernfrüchte kommen auch bei hiesigen Obstsorten natürlich vor, zum Beispiel bei Birnen. Einige Sorten liefern sogar dann noch Erträge, wenn Spätfröste im Frühjahr die Blüten geschädigt haben. So bilden Mostbirnen in der Ostschweiz dann «jungfräuliche» und kernlose Früchte. Das berichteten Mitarbeiter der Forschungs­anstalt Agroscope in Wädenswil.

Kirschen und Mangos sollen folgen

Kernlose Trauben entstehen hingegen nach einem anderen biologischen Prinzip. Sie sind keine Jungfernfrüchte, da sie zuvor befruchtet werden. Kernlose Sorten wie Sultaninen gibt es schon seit Jahrhunderten. Inzwischen sind einzelne Gene und deren Defekte bekannt, die dazu führen, dass Trauben keine Kerne bilden. Da es aber die Samen sind, die den Trauben das Signal geben, zu wachsen, bleiben sie klein. Es sei denn, die Züchter besprühen die Blüten zuvor mit dem Pflanzenhormon Gibberellinsäure, dem Signal für grössere Früchte.

Noch gibt es Obst mit Kernen zum Spucken. Kirschen zum Beispiel. Allerdings sagt Thomas Wicker von der Universität Zürich: «Mit modernen gentechnischen Methoden wird man zukünftig sehr wahrscheinlich auch Kerne in Kirschen oder Mangos eliminieren können.» (SonntagsZeitung)

Erstellt: 21.07.2018, 18:55 Uhr

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