Wissenschaft über Grenzen hinweg

Trilaterale Forschung mit Tomaten

Deutsche, israelische und palästinensische Forscher untersuchen gemeinsam die hitze- und salzresistenten Eigenschaften von Tomaten.

Mit neuen Tomatensorten könnte der Anbau in den palästinensischen Gebieten ausgeweitet werden. Bild: dpa

Eines weiß Professor Jörg Kudla schon jetzt ganz sicher: „Das ist kein normales Forschungsprojekt.“ Er scheint dennoch dem Start des Projekts erwartungsfroh und gespannt entgegenzublicken. Und das nicht nur aus wissenschaftlichem Interesse.

Kudla ist Leiter eines Forschungsprojekts, in dem die Reaktion der Tomatenpflanze (Solanum lycopersicum) auf äußere Stressfaktoren wie Hitze oder salzhaltige Böden und die zugrunde liegenden Mechanismen näher untersucht werden sollen. Das ist zum einen wissenschaftlich und für die Landwirtschaft von Interesse, denn die Tomate ist eine wichtige Nutzpflanze – nicht nur in Europa.

Außergewöhnlich an dem wissenschaftlichen Vorhaben sind jedoch ebenso die daran Beteiligten. In dem trinationalen Projekt arbeiten Forscher aus drei Ländern zusammen, von denen man es in diesen Zeiten kaum für möglich hält: neben Deutschland auch Israel und Palästina. Eine allzu brisante Mischung für ein Forschungsvorhaben aufgrund des belasteten Verhältnisses der beteiligten Länder in Gegenwart und Geschichte, so der erste unwillkürliche Gedanke.

Doch gerade diesen schwierigen Verhältnissen wollen Jörg Kudla vom Institut für Biologie und Biotechnologie (IBBP) der Universität Münster, Omar Darissa von der Universität Bethlehem (Unesco Biotechnology Educational and Research Center) sowie Shaul Yalovsky an der Universität von Tel Aviv (Department of Molecular Biology and Ecology of Plants) mit ihrem Projekt etwas entgegensetzen. Zeigen, dass Konfrontation und Konflikte durch persönliche Kontakte zu überwinden sind, erst recht in der international ausgerichteten Wissenschaft von heute.

Auf die Arbeit konzentrieren

Die drei Partner erfüllen damit die Richtlinien für das Förderprogramm „Trinationale Projekte“ der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Es ist speziell auf Projekte der beschriebenen Art ausgelegt. „Die Förderung trilateraler Projekte unter Beteiligung von deutschen, israelischen und palästinensischen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern soll der Unterstützung einer friedlichen Zukunft im Nahen Osten dienen“, begründet die DFG ihr Förderinstrument.

Inzwischen können auch Wissenschaftler aus einem anderen Nachbarland Israels eingebunden sein. Das Tomatenprojekt wird mit 512.000 Euro, zunächst für zwei Jahre, gefördert. „Das Gesamtpaket kann bis zu fünf Jahre laufen“, so der Projektleiter.

Naturgemäß steht die wissenschaftliche Arbeit stark unter dem Eindruck der aktuellen Ereignisse, des Krieges zwischen Israel und der Hamas im Gaza-Streifen.

„Die derzeitigen Bedingungen sind dem Projekt absolut nicht förderlich, auch wenn unsere palästinensischen Kollegen in Bethlehem, also im Westjordanland, und nicht in Gaza arbeiten“, sagt Projektleiter Kudla. „Wir alle hoffen, dass der Konflikt bald zu Ende ist. Ansonsten versuchen wir uns auf unsere Arbeit zu konzentrieren.“

Den Biotechnologen geht es vor allem darum, die Reaktion von Pflanzen auf „abiotische Stressfaktoren“ wie Hitze und Trockenheit, Bodenversalzung oder Kälte am Beispiel der Tomatenpflanze besser zu verstehen. Naturgemäß können Pflanzen diesen Faktoren nicht ausweichen, weil sie an einen Standort gebunden sind.

Wie interagieren Proteine?

Vor allem die Mechanismen der Hitzetoleranz interessiert die Forscher. Die Tomate gilt zwar landläufig als sonnenliebende Pflanze, bei einer Temperatur über 35 Grad Celsius bildet sie aber häufig keine Früchte mehr aus. Ein echtes Problem für Anbauzonen wie Spanien oder der Nahe Osten, wenn in den heißen Sommermonaten die Fruchtreife ausbleibt.

„Glücklicherweise ist ein palästinensischer Kollege auf eine hitzetolerante Tomatensorte gestoßen, die wir jetzt näher untersuchen wollen.“

Um das Forschungsziel zu erreichen, kommen Methoden aus der Biochemie, Genetik, Molekular- und Zellbiologie zum Tragen – auch in Kombination. Dabei ergänzen sich die Wissenschaftler aus Deutschland und dem Nahen Osten mit ihren jeweiligen Fachkenntnissen.

Untersuchungen in der Modellpflanze Ackerschmalwand (Arabidopsis) haben bisher gezeigt, dass das pflanzeneigene Hormon Abscisinsäure (ABA) und Kalzium als sekundärer Botenstoff zentrale Rollen in den Stressantworten der Pflanze spielen. In genaueren Analysen konnten wichtige ABA- bzw. Kalzium-Signalproteine und funktionelle Wechselwirkungen zwischen ihnen nachgewiesen werden. Zwar ist die Nutzpflanze Tomate jahrzehntelang intensiv genetisch und molekularbiologisch untersucht worden, und tatsächlich existieren auch Gene für diese Signalkomponenten.

Dennoch wissen die Wissenschaftler bisher nicht, wie genau die Proteine in der Tomate funktionieren und wie sie interagieren. Auch eine grundsätzliche Frage ist ungeklärt: Lassen sich die Ergebnisse aus der gut erforschten Modellpflanze Arabidopsis ohne Weiteres auf die Tomate übertragen?

Fortschritt für die Agrarkultur

Ganz ähnliche Überlegungen gelten dem Problem der Salzverträglichkeit der Pflanzen. Tomatenkulturen müssen regelmäßig bewässert werden, um zu gedeihen. Hierbei reichern sich immer auch Salze im Boden an, die die Pflanzen unter Stress setzen. Mechanismen für Salztoleranz konnten wiederum schon bei Arabidopsis aufgeklärt werden. Und genauso wie beim Hitzestress wollen die Botaniker nun schauen, ob sie sich in der Tomate nachweisen lassen. Kudla: „Wenn wir das geklärt haben, ist dieses Projekt zu Ende.“

Dann wäre der Weg frei, hitze- und salztolerantere Tomatensorten zu züchten – sicher ein Fortschritt für die Agrarkultur der Nutzpflanze.

Dass unter anderem gentechnische Methoden den Weg dazu geebnet haben könnten, sieht Biotechnologe Kudla nicht als Problem. „Wenn wir die Mechanismen und die beteiligten Gene kennen, verkürzt das die Zeit für die klassische Züchtung erheblich.“ Da keine Gene eingeschleust würden, entstünden keine Probleme bei der Vermarktung der Tomaten in der EU.

Doch bis dahin ist es noch ein schwieriger Weg, nicht nur in den Labors und Gewächshäusern. Denn der direkte persönliche Kontakt der Pflanzenforscher gestaltet sich in der Praxis mitunter mühsamer und belastender als die Forschungsarbeit selbst. Zwar hat es seit Ende 2011 mehrere Treffen der Wissenschaftler in Münster, Tel Aviv, Bethlehem und Jerusalem gegeben. Doch schon bei der Einreise von palästinensischen Wissenschaftlern aus dem Westjordanland nach Israel und umgekehrt wird es problematisch.

„Das geht normalerweise nicht ohne Weiteres. Wie schnell man die erforderlichen Ein-Tages-Passierscheine bekommt, ist abhängig von der Unterstützung durch den israelischen Partner oder dem Dringlichkeitsgrad“, berichtet Jörg Kudla. Genehmigungen sind auch dann notwendig, wenn Mitarbeiter des Forschungszentrums in Bethlehem nach Tel Aviv fahren müssen, um dort etwa Arbeitsproben mikroskopisch bewerten zu können.

Monatliche Videokonferenzen

In der Startphase des Projekts war zunächst ein eintägiges Treffen aller Beteiligten vorgesehen. Wo dieses stattfinden sollte, wäre abhängig von der aktuellen Situation gewesen: in Jerusalem bei entspannter Lage, falls dort nicht möglich in einem russischen Restaurant innerhalb einer neutralen Zone nahe Bethlehem, die allen zugänglich ist, oder im äußersten Fall auf Zypern. Zu diesem Treffen kam es im Mai, also vor Ausbruch der Kämpfe in Gaza. Somit konnten in Beit Jala bei Bethlehem alle am Projekt beteiligten Mitglieder der israelischen und palästinensischen Arbeitsgruppen teilnehmen. „Das Leben dort ist kompliziert“, kommentiert der deutsche Pflanzenforscher die Sicherheitsvorkehrungen. Er hat seine Partner bereits mehrfach besucht und private Kontakte aufgebaut.

Die DFG-Förderzusage gilt auch für eine palästinensische Doktorandin. Sie wird im halbjährlichen Wechsel zwischen Münster und Bethlehem an der deutschen Universität ausgebildet und erlernt dort das nötige Know-how, um mit abgeschlossener Promotion nach Palästina zurückzukehren. Die Universität von Bethlehem – übrigens in katholischer Trägerschaft und größtenteils vom Vatikan finanziert – hat selbst kein Promotionsrecht.

Während der Projektphase tauschen sich die Projektteilnehmer monatlich in Videokonferenzen über den Fortgang ihrer Arbeit und die Ergebnisse aus. Auch ein Workshop und weitere Treffen sind geplant. Als glücklichen Umstand wertet Jörg Kudla, dass mit Professor Naim Iraki, einem Araber mit israelischer Staatsbürgerschaft, das Unesco-Institut in Bethlehem aufgebaut und geleitet hat, dem Forschungsprojekt auch nach seiner Pensionierung als Berater zur Seite steht. „Er hat in Israel Aufenthalts- und Wohnrecht, ein echter Vorteil für uns.“

Einmal zahlen
.

Bitte registrieren Sie sich und halten Sie sich an unsere Netiquette.

Haben Sie Probleme beim Kommentieren oder Registrieren?

Dann mailen Sie uns bitte an kommune@taz.de