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Pflanzenporträt

Tomate

Solanum lycopersicum

Eine reifende Tomate verändert gleichzeitig Farbe, Festigkeit, Geruch und Geschmack. Das gasförmige Hormon Ethylen stimmt viele dieser Vorgänge mit ab. Wie sie zusammenhängen, lässt sich an Pigmenten, Zellwänden und gezielten Genveränderungen verfolgen – und erklärt, weshalb eine rote Frucht nicht automatisch dieselben Eigenschaften wie eine andere rote Tomate besitzt.

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KI-Darstellung einer Tomatenrispe mit grünen, orangefarbenen und roten Früchten sowie behaarten Stielen.
KI-generierte, fotorealistische Darstellung: Tomaten verschiedener Reifestufen an einem verbundenen Fruchtstand.

Der akzeptierte Name nach Plants of the World Online ist Solanum lycopersicum. Lycopersicon esculentum wird dort als Synonym geführt. Equisetopsida ist im verwendeten System eine weit gefasste Klasse; Zwischenränge sind ausgelassen.

Auf einen Blick

Wuchshöhe
Bei Gartenformen etwa 0,3–3 m, sortenabhängigWuchstyp und Erziehung beeinflussen die Höhe.North Carolina State University · Extension Gardener Plant Toolbox
Wuchsform
Krautige bis halbverholzende, oft gestützt kultivierte PflanzeIn frostfreien Verhältnissen ausdauernd, häufig einjährig genutzt.Royal Botanic Gardens, Kew · Plants of the World Online North Carolina State University · Extension Gardener Plant Toolbox
Standort
Warme, lichtreiche Anbaustandorte mit gut drainiertem BodenNorth Carolina State University · Extension Gardener Plant Toolbox
Ursprung und Kultur
Kulturpflanze mit Ursprung in Peru; heute weltweit angebautRoyal Botanic Gardens, Kew · Plants of the World Online
Fortpflanzung
Blüten bilden fleischige Beeren mit zahlreichen SamenNorth Carolina State University · Extension Gardener Plant Toolbox
Besonderheit
Ethylen stimmt zahlreiche Reifeprozesse mit abFarbwechsel, Weichwerden und Aroma sind gekoppelt, aber unterscheidbar.Journal of Experimental Botany Wang et al. · Plant Physiology

Die spätere Beere beginnt als grünes Wachstumsorgan

Die gelbe Tomatenblüte besitzt einen Fruchtknoten, aus dem sich nach erfolgreichem Fruchtansatz eine fleischige Beere entwickelt. Ihre Wand bildet später einen großen Teil des festen Fruchtgewebes. Im Inneren liegen die Samen in Kammern, umgeben von einem gallertigen Gewebe. Größe, Form und Zahl der Kammern unterscheiden sich zwischen Kulturformen.

Solange die Frucht wächst, laufen Zellteilung und Zellvergrößerung ab. Sie nimmt Wasser und Nährstoffe auf und erhält Kohlenstoffverbindungen aus den Blättern. Ihr grünes Gewebe enthält außerdem Chloroplasten. Wenn die Frucht später ihre Reifephase beginnt, verändern sich Aufgaben und Bau vieler dieser Zellbestandteile. Die Pflanze verteilt somit nicht einfach roten Farbstoff in ein bereits fertiges, unveränderliches Gefäß.

Wachstum und Reifung lassen sich deshalb unterscheiden. Eine äußerlich grüne Tomate kann noch unreif im Entwicklungssinn sein oder bereits so weit entwickelt, dass sie später weiterreifen kann. Die Postharvest-Forschung verwendet dafür neben der Außenfarbe auch innere Merkmale wie den Entwicklungszustand der Samen und des Gels. Die Farbe allein enthält diese Information nicht vollständig.

North Carolina State University · Extension Gardener Plant Toolbox University of California, Davis · Postharvest Research and Extension Center Journal of Experimental Botany

Ein Gas beteiligt sich an der zeitlichen Abstimmung

Tomaten gehören zu den klimakterischen Früchten. Während ihrer Reifung nehmen Atmungsaktivität und Ethylenbildung charakteristisch zu. Ethylen ist ein kleines gasförmiges Pflanzenhormon. Es bindet an Rezeptoren und verändert über Signalwege die Aktivität von Genen, deren Produkte unter anderem Pigmentbildung, Zellwandumbau und weitere Reifevorgänge beeinflussen.

Eine bereits ausreichend entwickelte grüne Frucht kann auch auf Ethylen von außen mit beschleunigter Reifung reagieren. Zugleich bildet die Frucht selbst Ethylen, sodass Signalerzeugung und Signalantwort einander verstärken können. Das erklärt, warum Ernte und Ende der Entwicklung zeitlich auseinanderfallen können: Das abgetrennte Organ besitzt noch lebende Zellen und aktive Stoffwechselwege.

Ethylen ist dabei ein Teil eines größeren Regulationsnetzes. Entwicklungszustand, andere Hormone und zahlreiche Genregulatoren bestimmen mit, wie eine Frucht antwortet. Eine sehr früh abgetrennte Frucht erhält mit dem Reifungssignal weder nachträglich sämtliche ausgebliebenen Reserven noch die vollständige Versorgung durch die Mutterpflanze. Nachreifen und weiteres Wachstum am Strauch sind unterschiedliche Situationen.

University of California, Davis · Postharvest Research and Extension Center Journal of Experimental Botany

Der Farbwechsel baut die Pigmentausstattung um

Bei einer rot reifenden Tomate wird Chlorophyll abgebaut, während Carotinoide zunehmend hervortreten und neu gebildet werden. Besonders Lycopin trägt zum roten Eindruck bei. Die zuvor photosynthetisch tätigen Chloroplasten verändern sich zu Chromoplasten, deren Bau und Stoffwechsel auf die Pigmentansammlung ausgerichtet sind. Die sichtbare Farbe geht mit einem tiefen Umbau im Zellinneren einher.

Die Zwischenstufen wirken häufig gelblich oder orange. Ihr zeitlicher Verlauf hängt von Genotyp und Bedingungen ab. Auch eine gelb, orange oder andersfarbig reifende Sorte kann vollreife Früchte besitzen. Von der vertrauten roten Kulturform lässt sich daher kein allgemeiner Farbtest für sämtliche Tomaten ableiten.

Farbe, weiche Textur und Duft entstehen im Verlauf derselben Reifephase, bleiben aber verschiedene Eigenschaften. Verändert man einen Teil der Regulation, müssen die übrigen Vorgänge nicht im gleichen Maß folgen. Gerade deshalb sind genetische Versuche aufschlussreich: Sie können Prozesse voneinander trennen, die beim täglichen Betrachten meist gleichzeitig auftreten.

Journal of Experimental Botany Wang et al. · Plant Physiology North Carolina State University · Extension Gardener Plant Toolbox

Warum die Frucht weich wird, ist eine Frage der Zellverbindungen

Ein festes Fruchtgewebe besteht aus vielen wassergefüllten Zellen mit tragenden Zellwänden. Pektine tragen zum Wandgefüge und zum Zusammenhalt benachbarter Zellen bei. Während der Reifung verändert ein ganzes Bündel von Enzymen diese Wandbestandteile. Die mechanischen Folgen hängen davon ab, an welchen Stellen Verbindungen gelöst werden und wie die übrige Wand aufgebaut bleibt.

Eine 2019 erschienene Studie verglich im selben experimentellen Rahmen Tomaten, bei denen mittels CRISPR unterschiedliche pektinverändernde Enzyme ausgeschaltet worden waren. Untersucht wurden Pektatlyase, Polygalacturonase und eine Galactanase. Nur die Veränderungen der Pektatlyase führten zu deutlich festeren Früchten. Die anderen Eingriffe veränderten ebenfalls Wandmerkmale und teilweise Fruchteigenschaften, erzeugten aber nicht dieselbe Festigkeit.

Mikroskopische Nachweise zeigten, dass die Enzyme auf unterschiedliche Bereiche der Zellwandstruktur wirken. Damit wird verständlich, weshalb die bloße Menge eines abgebauten Stoffes die Textur nicht vollständig erklärt. Die räumliche Organisation zählt. Zur Festigkeit tragen außerdem der Wasserdruck in den Zellen und die äußere Cuticula bei. Das weichere Gefühl einer reifen Tomate ist das gemeinsame Ergebnis mehrerer Veränderungen.

Wang et al. · Plant Physiology

Geschmack ist mehr als der Zuckergehalt

Beim Essen nehmen Zunge und Nase verschiedene Teile der Fruchtchemie wahr. Zucker und organische Säuren beeinflussen Süße und Säure. Flüchtige Verbindungen gelangen dagegen zur Geruchswahrnehmung und formen den typischen Tomateneindruck mit. Zwei Früchte mit ähnlicher Süße können deshalb unterschiedlich aromatisch wirken. Auch die Mischung der einzelnen flüchtigen Stoffe ist entscheidend.

Tieman und Kollegen untersuchten 2017 die chemischen und genetischen Unterschiede von 398 modernen, traditionellen und wilden Herkünften beziehungsweise verwandten Linien. Sie verbanden die gemessenen Geschmacksstoffe mit genetischen Varianten. Bei vielen der untersuchten modernen Kulturformen waren bestimmte für das Aroma wichtige flüchtige Verbindungen in geringeren Mengen vorhanden. Die Ergebnisse machten konkrete Ansatzpunkte für die Züchtung sichtbar.

Das ist weder ein Urteil über jede heutige Sorte noch eine Garantie für jede historische Sorte. Reifezustand, Anbau und Genotyp prägen gemeinsam die Zusammensetzung. Widerstandsfähigkeit, Haltbarkeit, Ertrag und Aroma sind zudem verschiedene Zuchtziele. Ein fester, gut transportierbarer Fruchttyp muss nicht automatisch geschmacklos sein; seine tatsächliche Chemie lässt sich untersuchen und gezielt verändern.

Tieman et al. · Science Journal of Experimental Botany North Carolina State University · Extension Gardener Plant Toolbox

Die Vielfalt der Frucht beginnt am wachsenden Spross

Tomatenpflanzen besitzen weich behaarte Sprosse und unregelmäßig gefiederte Blätter. In frostfreien Verhältnissen können sie ausdauern; in vielen Anbaugebieten werden sie für eine einzige Saison kultiviert. Je nach Sorte wachsen sie kompakt oder bilden lange, fortgesetzt wachsende Triebe. Bei begrenzt wachsenden Formen konzentriert sich die Fruchtbildung stärker, während unbegrenzt wachsende Formen über längere Zeit neue Blütenstände hervorbringen können.

Kew führt die Art als Kulturpflanze mit Ursprung in Peru. Ihre Domestikation und Verbreitung über diesen Ursprung hinaus haben eine große Formenvielfalt hervorgebracht. Die frühere Zuordnung zur eigenen Gattung Lycopersicon begegnet noch in Fachliteratur; im hier verwendeten System steht die Tomate wie die Kartoffel in Solanum. Verwandtschaft bedeutet dabei nicht gleiche Nutzung: Hier wird eine oberirdische Beere groß, bei der Kartoffel ein unterirdischer Sprossspeicher.

Die reife Tomate bleibt Teil dieses vollständigen Lebenszyklus. In ihrer weichen Fruchtwand sind die Samen transportfähig verpackt. Welche Farbe, Textur und welcher Duft dabei entstehen, lässt sich erst aus dem Zusammenspiel von Entwicklungssignalen, Zellbau und Kulturgeschichte verstehen.

North Carolina State University · Extension Gardener Plant Toolbox Royal Botanic Gardens, Kew · Plants of the World Online Journal of Experimental Botany

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Quellen und Bildnachweis

Stand: 2026-10-30

Bild: KI-generierte, fotorealistische Darstellung für Wissenschaftswelle; keine dokumentarische Aufnahme.