Durchbruch schafft Voraussetzungen für die nächste Generation von Hochertragsreis
March 13, 2024 um 08:45 AM © IMAGO / VCG
Eine Gruppe von Reisforschern in Peking hat das genetische Rätsel entschlüsselt, das hinter dem lästigen Widerspruch zwischen der durchschnittlichen Größe der Reiskörner und ihrer maximalen Anzahl an den Reisähren steckt.
Damit ist der Weg frei für die nächste Generation ertragreicher Reissorten, so eine am Freitag in Science veröffentlichte Studie.
Die Entdeckung läutet eine große Revolution in der Reiszüchtung ein, seit Hybridreis vor einem halben Jahrhundert eingeführt wurde und dazu beitrug, den Hunger in der Welt einzudämmen, so die Experten. Die negative Korrelation zwischen der Korngröße und der Gesamtzahl der Reiskörner hat lange Zeit Fortschritte bei der Entwicklung ertragreicherer Sorten verhindert, da eine Erhöhung der Korngröße die Anzahl der Körner verringern würde.
Forscher des Institute of Crop Sciences der Chinesischen Akademie der Agrarwissenschaften unter der Leitung von Tong Hongning hatten sich mit Clusterkornreis beschäftigt, einer wilden Sorte, bei der mehrere Körner an einem einzigen Stängel zusammenwachsen, in der Annahme, dass sie den Dreh- und Angelpunkt für das Umkippen des Gleichgewichts darstellt.
Nach jahrelanger Forschung gelang es den Wissenschaftlern, das für die Ährchenbildung verantwortliche Schlüsselgen zu klonen und zu entschlüsseln, wie ein Pflanzenhormon, die Brassinosteroide, gentechnisch manipuliert werden kann, um die Anzahl der Körner zu erhöhen, ohne die Größe zu beeinträchtigen.
Ährchenreis fasziniert Pflanzenforscher weltweit seit fast einem Jahrhundert. Daten aus Pflanzversuchen zeigten, dass Sorten, die mit Tongs Methode entwickelt wurden, je nach Standort 11,2 bis 20,9 Prozent mehr Ertrag bringen. "Wir haben auch festgestellt, dass das Hormon bei Paprika eine ähnliche Rolle spielt, was auf eine umfassendere Rolle des Hormons bei der Kontrolle von Multispikelet-Phänotypen in der Natur hindeutet", sagte er.
Cao Yongsheng, Vizepräsident der Chinesischen Akademie der Agrarwissenschaften, sagte, die Reisforschung habe zwei wichtige Meilensteine: die Züchtung von Zwergreis und die Züchtung von Hybridreis. Es werde damit gerechnet, dass die Entdeckung wichtiger Gene, wie z.B. des Cluster-Spikelet-Reises, einen weiteren Durchbruch in der Produktion bringen wird. "Reis ist ein Grundnahrungsmittel für mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung. Angesichts der wachsenden Weltbevölkerung und der abnehmenden Anbauflächen ist die Verbesserung der Reiserträge von großer Bedeutung für die Gewährleistung der weltweiten Ernährungssicherheit", so Cao, der hinzufügte, dass Fortschritte in der agrarwissenschaftlichen Grundlagenforschung die treibende Kraft hinter landwirtschaftlichen Innovationen seien und die Grundlage dafür bilden würden, dass China in diesem Sektor ein hohes Maß an Eigenständigkeit erreichen kann.
Technologien wie Gen-Editierung, synthetische Biologie und digitale Intelligenz verändern die Landwirtschaft und verschärfen den technologischen Wettbewerb, fügte er hinzu.
Qian Qian, einer der korrespondierenden Autoren des Science Papers und Akademiker an der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, sagte, dass der wissenschaftliche Fortschritt 63 Prozent des landwirtschaftlichen Produktionswerts in China ausmache und die Widerstandsfähigkeit des Landes in Bezug auf Nahrungsmittel gestärkt habe. "Unsere Landwirtschaft steht in vielen Bereichen bereits an der Weltspitze", sagte er und fügte hinzu, dass China in der Reiszucht absolut führend ist.
Qian, auch Abgeordneter des 14. Nationalen Volkskongresses, des höchsten gesetzgebenden Organs, das kürzlich in Peking tagte, sagte außerdem, dass die landwirtschaftlichen Durchbrüche des Landes auf der Arbeit von Generationen von Technikern beruhen. "Wissenschaftler, allen voran Yuan Longping (der Vater des Hybridreises), haben die globale Herausforderung des Hybridreises gemeistert und damit die solideste Grundlage für die Lösung von Chinas Ernährungsproblemen geschaffen", sagte er.
"Der Hybridreis hat es uns ermöglicht, mit der Welt auf Augenhöhe zu stehen."