Jelenleg bolygónk szárazföldi terültének 11 százalékán folyik mezőgazdálkodás, miközben az emberiség kétharmada városokban él, amelyek a bolygó területének 3 százalékát fedik le. A fokozódó urbanizáció és a népességnövekedés nyomán egyre több megművelt területre lesz szükség, miközben az élelmiszerrel való ellátás ökológiai lábnyoma is egyre nagyobb lesz, mivel a vidéken megtermelt javakat a városokba kell szállítani.

Az egyik megoldás az ezzel járó problémák mérséklésére, ha legalább az élelmiszer egy részét megpróbáljuk a városokban megtermelni. Ehhez viszont helyhiány miatt fel kell adni hagyományos termesztési módszereket, és beltéri, sűrűn rakott, vertikálisan is terjeszkedő, hidroponikus kertekre áttérni. Choon-Tak Kwon növénybiológus szerint meglepően sok dolog megtermelhető lehetne ilyen körülmények között, így kevesebb új termőterületre lenne szükség, és az élelmiszer nagy távolságokba való szállításának költségeit és hatásait is meg lehetne spórolni.

Ahhoz viszont, hogy a függőleges kertészkedés igazán hatékony legyen, a növényeket is át kell alakítani az új célokhoz. Jelenleg a világ mezőgazdasági termelésének 15 százaléka származik városi környezetből (vertikális kertekből és megoldásokból), ezt a mennyiséget azonban javarészt néhány növényfajta teszi ki, főként zöld salátafélék, amelyek jól termeszthetők beltérben.

Hogy tényleg fenntartható legyen a városi növénytermesztés, mindenképp növelni kell az ilyen körülmények között termeszthető fajok sokféleségét. Amivel többek közt az is a baj, hogy a legtöbb élelmiszernövény túl terebélyes a vertikális kertek szűkös helyviszonyaihoz. Kwon ezen szeretne változtatni, és elsőként a paradicsom átformálását tűzte ki célul. A kutatás során azt próbálta kideríteni, hogy lehetséges-e a paradicsom szárának hosszát radikálisan csökkenteni úgy, hogy ez nem befolyásolja a terméshozamot.

Mint kiderült, ez valóban megvalósítható. Kwon és társai azonosítottak néhány génváltozatot, amelyek rövidebb szárú és gyorsabban termő növényeket eredményeznek. Ezeket a variánsokat CRISPR/Cas9 génszerkesztéssel juttatták be egy széles körben termesztett paradicsomfajta, a Sweet 100 fürtös paradicsom genomjába. Eredményül egy rendkívüli mennyiséget termő, mindössze 25 centiméteres minipalántát kaptak, amelyről az első érett gyümölcsöket már egy hónappal a csírák földből való előbújása után le lehetett szedni. Ez pedig két héttel korábbi időpontot jelent, mint ami a fajtára általában jellemző. Az eredmény annyira meggyőzőnek tűnt, hogy a kutatók rögtön meg is kóstolták a paradicsomot, ami különösen jóízűnek bizonyult.

A szakértők azóta más fajták kapcsán is kipróbálták a génszerkesztést, és ezek esetében is korán teremni kezdő, a megszokottnál sokkal tömörebb szerkezetű, sok gyümölcsöt hozó növényeket kaptak az említett génvariánsok beillesztésével. A következő fázisban azt szeretnék tesztelni, hogy egy hasonló változtatás más rokon növények, például a padlizsán és a paprika esetében is beválhat-e.

Kwon és társai egyébként más téren is gondolkodnak a növények módosításán. Ahogy a kutató mondja, a természetes napfényt sokkal hatékonyabban tudják hasznosítani a növények, mint a LED-lámpák fényét. Vagyis a jövőben vagy a világítást kell fejleszteni a vertikális kertekben, vagy pedig olyan növényeket kell létrehozni, amelyek jobban profitálnak a mesterséges fényből. Ezzel kapcsolatban már vannak is ötletei a kutatónak.

A függőleges kertészkedésnek a már említett előnyökön túl más pozitív hozadékai is lehetnek. Az ilyen termesztés kevesebb vizet, műtrágyát és növényvédőszert igényel, a termés sokkal kevésbé van kitéve az időjárás viszontagságainak, és az ilyen ültetvények (egyelőre legalábbis) gyakorlatilag betegségmentesek. A városokban kikísérletezett módszerek pedig más szélsőséges környezetekben, például az űrben, vagy más égitesteken, a Holdon vagy a Marson is alkalmazhatók lehetnek, ahol az önfenntartás alapvető feltétele lesz az állandó emberi jelenlétnek.