Glossar · J
Jointless
Jointless – Stiel ohne Knick
: „Jointless“ ist ein Merkmal von Tomaten, bei dem die normal ausgebildete Abtrennzone am Blütenstiel fehlt. Bei den meisten Sorten ist im mittleren Teil des Stiels eine charakteristische Verdickung zu erkennen, die als „Knie“ bezeichnet wird. In diesem Bereich befindet sich die Abtrennzone, also eine spezialisierte Zellschicht, die das Abtrennen der Blüte oder der Frucht von der Pflanze ermöglicht.
Bei Tomaten der Sorte „Jointless“ bildet sich diese Zone nicht ordnungsgemäß aus. Bei der Ernte löst sich die Frucht daher in der Regel am Kelch, während der Stiel und die Kelchblätter an der Pflanze verbleiben. Die geerntete Tomate weist keine grünen Teile auf.
Praktische
Bedeutung Die „Jointless“-Eigenschaft spielte vor allem bei der Züchtung von Tomaten für die Verarbeitung und die maschinelle Ernte eine wichtige Rolle. Die an den Früchten verbleibenden Stiele können benachbarte Tomaten bei der Ernte, beim Transport und bei der Verarbeitung durchstechen oder beschädigen. Ihr Fehlen begrenzt solche Schäden und macht das Abtrennen von Stielen und Kelchen im Verarbeitungsbetrieb überflüssig.
„Jointless“ kann auch im Hobbyanbau und bei der Handernte nützlich sein. Die Früchte lassen sich ohne Stiele leichter ernten, was insbesondere bei Sorten praktisch ist, die für Soßen, Pürees, Säfte und andere Verarbeitungsprodukte bestimmt sind.
Das Fehlen des Knies bedeutet jedoch nicht, dass reife Früchte von selbst von der Pflanze fallen. Im Gegenteil – da die typische Abtrennzone am Stiel nicht ausgebildet ist, lösen sich Blüten und Früchte an dieser Stelle nicht auf die übliche Weise ab.
Entdeckungsgeschichte
Die erste Mutation, die das Fehlen des Kniestücks verursacht, wurde 1936 von L. Butler beschrieben. Sie erhielt den Namen „jointless“ und das Symbol „j“; heute wird sie manchmal auch als „jointless-1“ oder „j1“ bezeichnet, um sie von einer zweiten, genetisch unabhängigen Quelle dieses Merkmals zu unterscheiden.
Im Jahr 1956 beschrieb Charles M. Rick eine weitere Mutation, die bei einer Wildtomate von den Galapagos-Inseln gefunden wurde. Ihr wurde das Symbol j2 oder j-2 zugewiesen, abgeleitet von „jointless-2“. Dieses Material wird derzeit der Art Solanum cheesmaniae zugeordnet.
Eine unabhängige Quelle der Mutation j2 trat auch bei der Kultur-Tomate auf. Im Jahr 1958 wurde in der Sorte mit der Nummer 146 eine einzelne Pflanze mit einem ausgedehnten Blütenstand und Stielen ohne Knoten gefunden. Untersuchungen ergaben, dass dieses Merkmal durch ein Allel desselben j2-Gens verursacht wurde, das zuvor bereits in Material von den Galapagosinseln gefunden worden war. Die Ergebnisse wurden 1961 von G.B. Reynard in der Fachzeitschrift „Science“ veröffentlicht.
Genetik
„Jointless“ ist keine einzelne Mutation. Mindestens zwei unabhängige Loci können ein sehr ähnliches Fehlen der Abgrenzungszone verursachen:
JOINTLESS (J) befindet sich auf Chromosom 11. Dieses Gen kodiert einen Transkriptionsfaktor aus der MADS-Box-Familie, der an der Entwicklung der Abgrenzungszone und des Blütenstands beteiligt ist. Die in der klassischen Mutante beschriebene Deletion führt zum Funktionsverlust des Gens. Das rezessive Allel j verursacht das Fehlen des Knies, führt aber auch zu nachteiligen Veränderungen in der Struktur des Blütenstands, unter anderem zu dessen Rückfall in das vegetative Wachstum. Die damit verbundene Einschränkung der Blütenzahl und des Ertrags führte dazu, dass dieses Allel in der kommerziellen Züchtung nur von geringer Bedeutung war.
JOINTLESS2 (J2) befindet sich auf Chromosom 12 und entspricht dem Gen Solyc12g038510, das auch als SlMBP21 bekannt ist. Auch dieses Gen kodiert einen MADS-Box-Transkriptionsfaktor. Natürliche j2-Allele sind Funktionsverlustmutationen. In Material von den Galapagosinseln wurde eine Veränderung festgestellt, die ein vorzeitiges Stopp-Codon erzeugt, während im zweiten Allel, das von der Kultur-Tomate stammt, eine Insertion des Retrotransposons Rider nachgewiesen wurde. Das rezessive Allel j2 wurde in der Züchtung, insbesondere bei Industrietomaten, weit verbreitet eingesetzt.
Die Wirkung von j2 hängt auch von den übrigen Genen ab, die in der jeweiligen Sorte vorhanden sind. Von besonderer Bedeutung ist das verwandte Gen ENHANCER OF JOINTLESS2 (EJ2). Die Kombination bestimmter Varianten von j2 und ej2 kann zu einer übermäßigen Verzweigung der Blütenstände, einer hohen Anzahl an Blüten und einer schwächeren Fruchtbildung führen. Züchter müssen daher das Merkmal „Jointless“ im konkreten genetischen Kontext bewerten und dürfen sich nicht ausschließlich auf das Vorhandensein des Allels j2 stützen.
Jointless und genetische
Veränderung Die natürlichen Allele j und j2 sind als spontane Mutationen entstanden und wurden mittels klassischer Züchtungsmethoden in Sorten eingeführt. Das bloße Vorhandensein des Merkmals „Jointless“ bedeutet also nicht, dass es sich bei der Sorte um einen gentechnisch veränderten Organismus handelt. In wissenschaftlichen Studien wurden „Jointless“-Pflanzen auch durch Genbearbeitung des J2-Gens mittels der CRISPR/Cas9-Methode erzeugt, doch handelt es sich hierbei um eine separate Quelle desselben Merkmals.
Kurz gesagt: „Jointless“ bedeutet das Fehlen eines funktionsfähigen Knies am Stiel. Dieses Merkmal ermöglicht die Ernte von Früchten ohne Stiele und Kelche und hat daher bei der Züchtung von Tomaten für die maschinelle Ernte und die Weiterverarbeitung besondere Bedeutung erlangt.
Auf unserem Betrieb bauen wir zwei Sorten dieser Art an: Alaskan Fancy und Creme Brulee .
: „Jointless“ ist ein Merkmal von Tomaten, bei dem die normal ausgebildete Abtrennzone am Blütenstiel fehlt. Bei den meisten Sorten ist im mittleren Teil des Stiels eine charakteristische Verdickung zu erkennen, die als „Knie“ bezeichnet wird. In diesem Bereich befindet sich die Abtrennzone, also eine spezialisierte Zellschicht, die das Abtrennen der Blüte oder der Frucht von der Pflanze ermöglicht.
Bei Tomaten der Sorte „Jointless“ bildet sich diese Zone nicht ordnungsgemäß aus. Bei der Ernte löst sich die Frucht daher in der Regel am Kelch, während der Stiel und die Kelchblätter an der Pflanze verbleiben. Die geerntete Tomate weist keine grünen Teile auf.
Praktische
Bedeutung Die „Jointless“-Eigenschaft spielte vor allem bei der Züchtung von Tomaten für die Verarbeitung und die maschinelle Ernte eine wichtige Rolle. Die an den Früchten verbleibenden Stiele können benachbarte Tomaten bei der Ernte, beim Transport und bei der Verarbeitung durchstechen oder beschädigen. Ihr Fehlen begrenzt solche Schäden und macht das Abtrennen von Stielen und Kelchen im Verarbeitungsbetrieb überflüssig.
„Jointless“ kann auch im Hobbyanbau und bei der Handernte nützlich sein. Die Früchte lassen sich ohne Stiele leichter ernten, was insbesondere bei Sorten praktisch ist, die für Soßen, Pürees, Säfte und andere Verarbeitungsprodukte bestimmt sind.
Das Fehlen des Knies bedeutet jedoch nicht, dass reife Früchte von selbst von der Pflanze fallen. Im Gegenteil – da die typische Abtrennzone am Stiel nicht ausgebildet ist, lösen sich Blüten und Früchte an dieser Stelle nicht auf die übliche Weise ab.
Entdeckungsgeschichte
Die erste Mutation, die das Fehlen des Kniestücks verursacht, wurde 1936 von L. Butler beschrieben. Sie erhielt den Namen „jointless“ und das Symbol „j“; heute wird sie manchmal auch als „jointless-1“ oder „j1“ bezeichnet, um sie von einer zweiten, genetisch unabhängigen Quelle dieses Merkmals zu unterscheiden.
Im Jahr 1956 beschrieb Charles M. Rick eine weitere Mutation, die bei einer Wildtomate von den Galapagos-Inseln gefunden wurde. Ihr wurde das Symbol j2 oder j-2 zugewiesen, abgeleitet von „jointless-2“. Dieses Material wird derzeit der Art Solanum cheesmaniae zugeordnet.
Eine unabhängige Quelle der Mutation j2 trat auch bei der Kultur-Tomate auf. Im Jahr 1958 wurde in der Sorte mit der Nummer 146 eine einzelne Pflanze mit einem ausgedehnten Blütenstand und Stielen ohne Knoten gefunden. Untersuchungen ergaben, dass dieses Merkmal durch ein Allel desselben j2-Gens verursacht wurde, das zuvor bereits in Material von den Galapagosinseln gefunden worden war. Die Ergebnisse wurden 1961 von G.B. Reynard in der Fachzeitschrift „Science“ veröffentlicht.
Genetik
„Jointless“ ist keine einzelne Mutation. Mindestens zwei unabhängige Loci können ein sehr ähnliches Fehlen der Abgrenzungszone verursachen:
JOINTLESS (J) befindet sich auf Chromosom 11. Dieses Gen kodiert einen Transkriptionsfaktor aus der MADS-Box-Familie, der an der Entwicklung der Abgrenzungszone und des Blütenstands beteiligt ist. Die in der klassischen Mutante beschriebene Deletion führt zum Funktionsverlust des Gens. Das rezessive Allel j verursacht das Fehlen des Knies, führt aber auch zu nachteiligen Veränderungen in der Struktur des Blütenstands, unter anderem zu dessen Rückfall in das vegetative Wachstum. Die damit verbundene Einschränkung der Blütenzahl und des Ertrags führte dazu, dass dieses Allel in der kommerziellen Züchtung nur von geringer Bedeutung war.
JOINTLESS2 (J2) befindet sich auf Chromosom 12 und entspricht dem Gen Solyc12g038510, das auch als SlMBP21 bekannt ist. Auch dieses Gen kodiert einen MADS-Box-Transkriptionsfaktor. Natürliche j2-Allele sind Funktionsverlustmutationen. In Material von den Galapagosinseln wurde eine Veränderung festgestellt, die ein vorzeitiges Stopp-Codon erzeugt, während im zweiten Allel, das von der Kultur-Tomate stammt, eine Insertion des Retrotransposons Rider nachgewiesen wurde. Das rezessive Allel j2 wurde in der Züchtung, insbesondere bei Industrietomaten, weit verbreitet eingesetzt.
Die Wirkung von j2 hängt auch von den übrigen Genen ab, die in der jeweiligen Sorte vorhanden sind. Von besonderer Bedeutung ist das verwandte Gen ENHANCER OF JOINTLESS2 (EJ2). Die Kombination bestimmter Varianten von j2 und ej2 kann zu einer übermäßigen Verzweigung der Blütenstände, einer hohen Anzahl an Blüten und einer schwächeren Fruchtbildung führen. Züchter müssen daher das Merkmal „Jointless“ im konkreten genetischen Kontext bewerten und dürfen sich nicht ausschließlich auf das Vorhandensein des Allels j2 stützen.
Jointless und genetische
Veränderung Die natürlichen Allele j und j2 sind als spontane Mutationen entstanden und wurden mittels klassischer Züchtungsmethoden in Sorten eingeführt. Das bloße Vorhandensein des Merkmals „Jointless“ bedeutet also nicht, dass es sich bei der Sorte um einen gentechnisch veränderten Organismus handelt. In wissenschaftlichen Studien wurden „Jointless“-Pflanzen auch durch Genbearbeitung des J2-Gens mittels der CRISPR/Cas9-Methode erzeugt, doch handelt es sich hierbei um eine separate Quelle desselben Merkmals.
Kurz gesagt: „Jointless“ bedeutet das Fehlen eines funktionsfähigen Knies am Stiel. Dieses Merkmal ermöglicht die Ernte von Früchten ohne Stiele und Kelche und hat daher bei der Züchtung von Tomaten für die maschinelle Ernte und die Weiterverarbeitung besondere Bedeutung erlangt.
Auf unserem Betrieb bauen wir zwei Sorten dieser Art an: Alaskan Fancy und Creme Brulee .
