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TroTom

Züchterische Grundlagen zur Erhöhung der Trockenstress-Toleranz von Tomaten in ökologischem Anbau


Laufzeit

2024-01-01 bis 2026-12-31

Projektleitung

  • Frank, Marthe


Zuständige Fachinstitut

Institut für Züchtungsforschung an gartenbaulichen Kulturen


Beteiligte JKI-Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler

  • Bernd, Horneburg
  • Frank, Marthe

Kooperationspartner

  • Fachbereich Ökologische Agrarwissenschaften, Fachgebiet Nutztierethologie und Tierhaltung


Gesamtziel des Projektes

Das Projekt TroTom verfolgt das Ziel, wissenschaftliche Grundlagen für die Züchtung von Tomatensorten mit erhöhter Trockenstress-Toleranz und hoher Ressourceneffizienz zu schaffen. Hintergrund ist die geringe heimische Tomatenproduktion in Deutschland, die starke Importabhängigkeit sowie die zunehmende Bedeutung von Trockenheit und Hitze infolge des Klimawandels. Besonders für den ökologischen Freilandanbau werden Sorten benötigt, die mit weniger Wasser und Nährstoffen auskommen und gleichzeitig stabile Erträge liefern. Im Mittelpunkt steht die Untersuchung genetischer und physiologischer Faktoren der Trockenstress-Toleranz. Dazu werden über 200 Tomatengenotypen aus unterschiedlichen Herkunftsregionen und Züchtungsprogrammen unter Freilandbedingungen sowie unter kontrollierten Stressbedingungen geprüft. Neben Trockenstress werden auch Hitze und reduziertes Nährstoffangebot untersucht, da diese Faktoren im Feld häufig gemeinsam auftreten. Zur Charakterisierung der Pflanzen kommen moderne Phänotypisierungsmethoden zum Einsatz, darunter Thermografie zur Erfassung von Stressreaktionen, elektrische Kapazitätsmessungen zur zerstörungsfreien Analyse des Wurzelsystems sowie Blattfarb- und Chlorophyllmessungen. Ergänzend werden Sämlingsversuche mit PEG-induziertem Trockenstress durchgeführt, um die Möglichkeit einer frühen Selektion zu prüfen. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Identifikation genetischer Marker für Trockenstress-Toleranz mittels genomweiter Assoziationsanalysen (GWAS). Ergänzende Metabolitanalysen sollen physiologische Mechanismen und potenzielle Stoffwechselmarker aufdecken. Langfristig sollen daraus Marker für eine effizientere markergestützte Züchtung entwickelt werden. Das Projekt wird gemeinsam vom Julius Kühn-Institut, der Universität Kassel, dem Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK), der Princess Nourah Bint Abdulrahman University in Saudi-Arabien sowie dem Saatgutunternehmen Culinaris durchgeführt. Die Ergebnisse sollen direkt in die praktische ökologische Tomatenzüchtung und den Freilandanbau übertragen werden.Die Hauptziele sind:- Identifikation besonders trockentoleranter Tomatengenotypen,- Entwicklung effizienter Selektionsmethoden für frühe und späte Entwicklungsstadien,- Aufklärung genetischer Zusammenhänge zwischen verschiedenen Trockenstressmerkmalen,- Entwicklung molekularer Marker für die Züchtung,- Stärkung regionaler und ökologischer Wertschöpfungsketten für Frischmarkt- und Verarbeitungstomaten.


Mittelgeber

Bundesministerium für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat