Da der Meeresspiegel infolge des Klimawandels ansteigt, haben immer mehr Orte auf der ganzen Welt mit Meerwasserüberschwemmungen zu kämpfen – wo Salzwasser aus dem Meer weiter ins Landesinnere fließt und Ernten zerstört, die den erhöhten Salzgehalt nicht bewältigen können.
Reis ist eine der am stärksten betroffenen Nutzpflanzen – das wichtigste Kohlenhydrat der Erde, auf das sich täglich 3,5 Milliarden Menschen verlassen, aber in Ländern wie Vietnam wird es aufgrund der zunehmenden Beeinträchtigung durch das Meerwasser immer schwieriger, Reis anzubauen.
Ergebnisse des Instituts für nachhaltige Ernährung der Universität Sheffield haben jedoch gezeigt, dass die genetische Veränderung von Reis zur Verringerung der Anzahl von Stomata – winzige Öffnungen, die für Wasserverlust verwendet werden – ihn salzresistenter macht.
Stomata sind Öffnungen, die die meisten Pflanzen haben, die die Kohlendioxidaufnahme für die Photosynthese zusammen mit der Freisetzung von Wasserdampf regulieren. Vor einigen Jahren haben Sheffield-Wissenschaftler herausgefunden, dass die Reduzierung der Anzahl und Größe von Stomata-Reispflanzen es ihnen ermöglicht, bis zu 60 Prozent weniger Wasser zu verbrauchen, was sie an Orten, die von Dürre betroffen sind, von großem Nutzen macht.
Diese Ergebnisse wurden zusammen mit diesen neuen Ergebnissen in der veröffentlicht Neuer Phytologebedeutet, dass Reis angepasst werden kann, um in Umgebungen zu überleben, die aufgrund des Klimawandels rauer werden, was dazu beitragen wird, die Ernährungsunsicherheit auf der ganzen Welt anzugehen.
Die Forscher entdeckten jedoch auch, dass eine Verringerung der Anzahl und Größe der Stomata den Reisanbau bei extrem heißen Temperaturen erschweren könnte. Um sicherzustellen, dass Reis in verschiedenen Ländern und Umgebungen so effektiv wie möglich wachsen kann, müssen daher verschiedene Modifikationen vorgenommen werden. Zum Beispiel könnte Reis mit weniger, größeren Spaltöffnungen besser für den Anbau bei extrem warmen Temperaturen geeignet sein.
Dr. Robert Caine, Hauptautor der Studie von der School of Biosciences der University of Sheffield, sagte: „Reis ist eine äußerst wichtige Nahrungspflanze, die täglich von mehr als der Hälfte der Weltbevölkerung verzehrt wird. Er stellt sicher, dass er unter härteren Bedingungen überleben kann durch den Klimawandel wird ein wesentlicher Bestandteil der Ernährung einer wachsenden Bevölkerung sein, die in 60 Jahren voraussichtlich 10 Milliarden erreichen wird.
„Unsere Ergebnisse zeigen, wie Reis so modifiziert werden kann, dass er in verschiedenen Klimazonen so effektiv wie möglich wächst – Reissorten mit weniger Spaltöffnungen können mit weniger Wasser und stellenweise mit Salzwasser überleben. In der Zwischenzeit sind natürliche Reissorten mit weniger, größeren Spaltöffnungen in der Lage um bei heißeren Temperaturen zu gedeihen.“
Die Forscher der University of Sheffield, die mit dem High Agricultural Technology Research Institute (HATRI) in Vietnam zusammenarbeiten, untersuchten 72 Reissorten, sowohl natürliche als auch gentechnisch veränderte. Sie wollen nun untersuchen, ob sie Zwergreissorten, die die höchsten Ernteerträge bringen, hitzebeständiger machen können.
Mehr Informationen:
Robert S. Caine et al., Die Einflüsse der Größe und Dichte der Stomata auf die abiotische Stressresilienz von Reis, Neuer Phytologe (2023). DOI: 10.1111/nph.18704