Texanen op zoek naar de 'Heilige Graal' van tomaten

"De ontwikkeling van smaakvolle, voedzame en stevige tomaten met een lange houdbaarheid, een goed uiterlijk en een hoge opbrengst is de 'heilige graal' van de tomatenveredeling," aldus Carlos Avila, groenteveredelaar van AgriLife Research, gevestigd in het Texas A&M AgriLife Research and Extension Center in Weslaco en hoofdonderzoeker voor het project.

Samen met andere onderzoekers is hij actief in een onderzoeksproject naar de karakterisering van een nieuwe tomatenveredelingslijn, ontwikkeld door het veredelingsprogramma van Texas A&M AgriLife in Weslaco. De lijn kan volgens wetenschappers van Texas A&M AgriLife Research de reputatie van Texas voor de teelt van uitzonderlijke producten verder versterken.

De nieuwe TAM-SP18-157-lijn moet de Texaanse producenten op dezelfde manier ten goede komen als andere groenteverbeteringen van Texas A&M AgriLife. Foto van Texas A&M AgriLife.

Nieuwe lijn ontwikkeld door geleerde lessen
Avila vertelt dat tomatengenen zoals de 'kleurloze niet rijpende', NOR, en de rijpingsremmer, RIN, met succes zijn gebruikt om de stevigheid van de vrucht te moduleren en de houdbaarheid van commercieel verkrijgbare tomaten te verlengen, maar dat zij op andere gebieden tekort zijn geschoten.

"Helaas hebben deze genen, naast het gunstige effect op het vertragen van het zacht worden, een negatieve invloed op de kleur, smaak en voedingswaarde," zei Avila. "Als gevolg daarvan is er een algemene bezorgdheid dat de meeste moderne tomatencultivars hun smaak hebben verloren. Dit beïnvloedt zowel de consumptie als de verkoop in de supermarkt."

Hij merkte ook op dat de meeste commerciële rassen vatbaar zijn voor 'tomato yellow shoulder', een aandoening met verkleurde plekken onder de schil, die de kwaliteit verminderen en een negatieve invloed hebben op hoe de consument ze ziet. "De aandoening kan variëren van zeer mild met wat interne vlekken tot vrij ernstig met grote gebieden die verhard en geel tot wit zijn," zei Ala.

Lange houdbaarheid
Het doel van het team is een lang houdbare tomaat te telen met alle positieve eigenschappen en kenmerken die zowel de groente-industrie als de consument wensen, zonder de smaak en kleur negatief te beïnvloeden. Hij zei dat het nieuwe jaarproject een voortzetting is van het 2019-project 'Novel Tomato Fruit Firmness Trait: Breeding for Long Shelf Life While Conserving Flavor Is Now Possible'.

"In het eerste jaar van dit project hebben we op drie locaties - Weslaco, Uvalde en Bryan-College Station - de hardheid van de vruchten geëvalueerd en gekarakteriseerd op stabiliteit," zei Avila. "We ontwikkelden ook F1-hybriden, evalueerden hun houdbaarheid in verschillende opslagomstandigheden en ontwikkelden F2-karteringspopulaties. De succesvolle verwezenlijking van deze doelstellingen en de veelbelovende gegevens die we verkregen, leidden ons in de richting van aanvullende onderzoekslijnen in dit nieuwe project."

Vergelijking van Zapotec-tomaat met Yellow Shoulder en de verbeterde veredelingslijn door Texas A&M AgriLife. Foto van Texas A&M AgriLife.

Stevigheid
Avila zei dat de stevigheidseigenschap in de nieuw ontwikkelde TAM-SP18-157 lijn verschilt van de NOR- en RIN-gen dragende commerciële tomatenrassen, omdat het buitengewoon stevige tomaten produceert met behoud van zowel smaak als kleur. "De lijn doet dit omdat het rijpingsproces niet wordt geremd," aldus Avila. "Bij gebruik als ouderplanten hebben de resulterende F1-hybriden een verbeterde stevigheid, een verhoogd suiker- en zuurgehalte, en hogere hoeveelheden droge stof en fruitopbrengst."

"De nieuwe lijn produceert een stevige tomaat die niet 'lekt' wanneer hij in schijfjes of blokjes wordt gesneden en die een uniforme rode kleur heeft; eigenschappen die zowel door de industrie als door de consument zeer op prijs worden gesteld," zei hij.

"Dit tweedejaarsproject zal zich focussen op productie- en multilocatietests, samen met karakterisering van de kenmerken voor merkergestuurde veredeling en registratie van de TAM-SP18-157," aldus Avila.

Eerste veldtesten geven veelbelovende resultaten
Veldproeven in Weslaco en Uvalde tijdens de lente van 2019 toonden aan dat TAM-SP18-157 een uitstekend combinerend vermogen heeft wanneer het wordt gebruikt als ouder voor de ontwikkeling van hybride cultivars.

"Wanneer de F1-hybriden als mannelijke stuifmeeldonor met zachte tomatenlijnen werden gekruist, verhoogden ze de stevigheid van de vruchten in 30% van de tomaten, de droge stof in 15%, het suikergehalte in 11% en de zuurgraad in 10%, in vergelijking met de zachte tomatenouders," zegt Avila. "Daarnaast vertoonden de F1-hybriden een toename van de opbrengst met 67%, wat erop wijst dat TAM-SP18-157 als ouder kan worden gebruikt om zowel de kwaliteit als de opbrengst van tomaten te verbeteren."

Joshi zei dat een van de aspecten van zijn werk aan het nieuwe project het analyseren en kwantificeren van de hoeveelheid glutaminezuur en asparaginezuur in de nieuwe tomatenlijn zal zijn. "We hebben al een aantal tomaten geoogst die hier in het centrum in Uvalde worden geteeld om te testen en we zullen ze controleren op deze twee aroma-actieve aminozuren die een belangrijk deel zijn van de tomatensmaak," zei hij.

De vruchtstevigheid in de TAM-SP18-157 lijn is beter dan werd verwacht. De gemiddelde compressiepiek van de tomaten wijst op een vrucht die 70% steviger is dan de gemiddelde stevigheid in de tomatenveredelingslijn van Texas A&M.

"Deze extra stevigheid zorgt voor een langere houdbaarheid, zelfs wanneer de tomaat wordt geoogst wanneer hij volledig rijp is," aldus Avila. "Hierdoor kunnen de tomaten hun smaak en voedingswaarde volledig ontwikkelen en blijven ze langer vers."

Uit de eerste tests bleek ook dat TAM-SP18-157 zeer resistent is tegen 'yellow shoulder'. "Yellow Shoulder is geen vertraagde rijping, maar een aandoening van het aangetaste weefsel waarbij het groene chlorofyl in deze plekken er niet in slaagt rood pigment te ontwikkelen," zei Avila. "In dit geval werkt het niet om de vruchten langer aan de plant te laten hangen zodat ze kunnen 'verkleuren'. Ook het verhogen van de hoeveelheid kaliummeststof als er eenmaal overvloedig fruit hangt omdat de aandoening zich zeer kort na de vruchtzetting manifesteert, werkt niet."

Crosby zei dat hij zijn onderzoek in de eerste fase zal voortzetten door aspecten van smaak en hittestress bij de ontwikkeling van tomaten, alsmede resistentie tegen ziekten aan te pakken.

Hij zei dat uit het eerste onderzoek bleek dat vroege kaliumtoepassingen de symptomen van yellow shoulder kunnen verminderen, maar dan moet er meer gegeven worden dan de hoeveelheid die normaal de opbrengst verbetert. Dat geeft verhoogde productiekosten. "In dit nieuwe project zullen vruchten van 400 individuele F2-planten worden verzameld om de stevigheid en de overerving van yellow-shoulder-resistentie-eigenschappen te evalueren aan de hand van waarschijnlijkheidstests," zei Crosby.

Verbeterde tomaten moeten voordeel zijn voor Texaanse telers
De waardevolle eigenschappen van TAM-SP18-157 kunnen worden gebruikt om de stevigheid van de vrucht en de resistentie tegen yellow shoulder aanzienlijk te verbeteren, terwijl ook de smaak behouden blijft en de droge stof, het suikergehalte, de zuurgraad, de houdbaarheid en de opbrengst worden verbeterd in verse, speciale, hoogwaardige heirloomtomaten. "Maar om deze nieuwe eigenschappen te introduceren voor de continue ontwikkeling van cultivars, moeten de genetische grondslagen worden begrepen en moeten moleculaire markers worden ontwikkeld die aan de eigenschap zijn gekoppeld," aldus Avila.

Hij zei dat karakterisering van eigenschappen zal worden uitgevoerd op TAM-SP18-157, F1-hybriden en de ontwikkelde F2-populatie om genetische versus omgevingscomponenten te bepalen en moleculaire merkers te ontwikkelen die aan de eigenschappen gekoppeld zijn.

Juan Landivar, directeur van het Texas A&M AgriLife centrum in Weslaco, zei dat de succesvolle karakterisering en introductie van deze kenmerken in commerciële cultivars een revolutie kan teweegbrengen in de consumptie van verse tomaten, net zoals de Texas A&M-kenmerken milde jalapeño en zoete 1015 ui dat voor die producten hebben gedaan.

"De eerder ontwikkelde pepers en uien hebben veel aandacht en belangstelling van de consument gewekt, wat zich heeft vertaald in een betere verkoop en een grotere bekendheid van Texas als innovator bij de ontwikkeling van nieuwe productlijnen," aldus Landivar. "We verwachten dat de nieuwe verbeteringen op tomatengebied hetzelfde zullen doen."

Belangrijker nog, zo zei hij, is dat de ontwikkeling van smaakvolle en voedzame tomaten met een lange houdbaarheid, een goed uiterlijk en een hoge opbrengst zou leiden tot gezonde levens en betere bestaansmiddelen door te zorgen voor een overvloedige aanvoer van voedzaam voedsel.

Avila zei dat hij hoopt dat de nieuwe projectresultaten zullen leiden tot een publicatie van de karakterisering van de eigenschappen en de beschrijving van de kweeklijn voor TAM-SP18-157 in een geschikt wetenschappelijk tijdschrift, en dat het zaad uiteindelijk wordt geregistreerd en beschikbaar gesteld via een overeenkomst voor de overdracht van materiaal.