De genetisch gemanipuleerde groente is speciaal ontwikkeld voor teelt in krappe ruimtes.

In ruime kassen of in riante moestuinen nemen tomatenplanten met hun lange takken waaraan de tomaten keurig in rijtjes gesitueerd zijn, behoorlijk wat ruimte in. Dat maakt de planten wat minder geschikt voor teelt op een krap balkon in de stad of in een kleine kas op Mars. Daar hebben Amerikaanse onderzoekers nu iets op bedacht. Ze pasten het genoom van tomatenplanten aan, waardoor de tomaten voortaan net als druiven, heel compact, in trossen groeien. Daarnaast rijpen de tomaten heel snel, waardoor de tomatenplant in nog geen 40 dagen rijpe tomaten voort kan brengen, die ook nog eens eetbaar zijn. “Ze hebben een geweldig kleine omvang en ze smaken goed,” aldus onderzoeker Zach Lippman.

Drie mutaties
De tomatenplant is het resultaat van drie genetische mutaties, zo is in het blad Nature Biotechnology te lezen. Eerst richtten de onderzoekers zich op twee genen die aangeduid worden als SELF PRUNING (of SP) en SP5G. Door deze genen aan te passen, stopte de tomatenplant sneller met groeien en ging deze eerder bloeien en fruit voortbrengen. Voorzichtigheid was echter geboden. Want de onderzoekers moesten oppassen dat de smaak van de tomaten en omvang van de oogst ondanks de genetische manipulatie zo goed mogelijk werd gehandhaafd. “Wanneer je speelt met plantrijping, speel je met het hele systeem en dus ook de suikers en waar die gemaakt worden – namelijk in de bladeren – en hoe zij verspreid worden in de vruchten.” Om de tomatenplant toch nog wat compacter te kunnen maken, richtten de onderzoekers zich op een derde gen: SIER. Dit gen is bepalend voor de lengte van de takken. Met behulp van de inmiddels bekende gentechnologie CRISPR werd ook dit gen aangepakt. De drie mutaties samen leidden tot tomatenplanten die relatief snel vrucht droegen, kortere takken hadden en extreem compact waren.


En daarmee zijn de planten ook milieuvriendelijk, zo legt Lippman uit. “Wij laten zien hoe we gewassen op nieuwe manieren kunnen voortbrengen, zonder daarbij land overhoop te gooien of heel veel kunstmest toe te voegen dat vervolgens in rivieren en andere wateren terecht komen. Wij bieden een aanvullende aanpak om mensen lokaal en met een beperkte ecologische voetafdruk van voedsel te voorzien.”

Verticale landbouw
De compacte tomatenplanten lenen zich goed voor verticale landbouw, waarbij gewassen in op elkaar gestapelde kweeklagen in bijvoorbeeld fabriekshallen of winkels worden geteeld. In deze (klimaatgecontroleerde) ruimtes kunnen in theorie het jaarrond tomaten worden verbouwd. En hoe sneller een tomatenplant vrucht gaat dragen, hoe meer er in de periode van een jaar geoogst kan worden en hoe meer voedsel er dus – zelfs als de ruimte heel klein is – kan worden geproduceerd.


Niet alleen in de snelgroeiende steden kan verticale landbouw – waarbij gewassen lokaal geproduceerd worden en dus niet meer door zware, vervuilende vrachtwagens naar de consument te hoeven worden getransporteerd – een enorm verschil maken. Ook tijdens langdurige ruimtemissies naar Mars bijvoorbeeld, lijkt verticale landbouw de oplossing. Hiermee kan immers in een kleine ruimte het jaarrond veel groente en fruit worden verbouwd. En dat is precies wat de eerste Marskolonisten straks nodig hebben. Gezien de afstand tot de aarde is het namelijk kostbaar om hen voortdurend vanaf de aarde te bevoorraden en zelfs onmogelijk om ze zo van verse groente en fruit te voorzien. Kortom: zij zullen zelf aan de bak moeten. Eerder wezen Nederlandse experimenten al uit dat tomaten heel aardig groeien op een gesimuleerde Marsbodem. En nu komen onderzoekers dus met een zeer compacte tomatenplant die ook nog eens veel sneller vrucht draagt. “Ik kan je vertellen dat NASA-wetenschappers al enige interesse hebben getoond in onze tomaten,” verklapt Lippman.

Ondertussen hoopt de onderzoeker dat het niet bij deze tomaten blijft. Maar dat andere wetenschappers geïnspireerd worden om vergelijkbare wijzingen aan te brengen in het genoom van andere gewassen die wel wat compacter mogen worden.