Ein Biologe aus dem Staat Mississippi Forschung zur Verbesserung der Welternährung und Nachhaltigkeit ist diese Woche Thema in Neuer Phytologe.
Ling Li, außerordentlicher Professor im Fachbereich Biowissenschaften der MSU, hat über ein Jahrzehnt damit verbracht, Reis- und Sojaanbau zu studieren, mit dem Ziel, eine neue Strategie zur Verbesserung der Nutzpflanzen zur Erhöhung des Proteingehalts zu entwickeln.
Ihre Arbeit bietet eine mögliche Lösung zur Bekämpfung des weltweiten Proteinmangels, einer Erkrankung, die Millionen von Menschen, insbesondere Kinder, betrifft und zu kognitiven Beeinträchtigungen, Wachstumsstörungen und Anfälligkeit für Krankheiten wie Kwashiorkor beiträgt, einer schweren Form der Mangelernährung, die in erster Linie durch einen Mangel an Nahrungsproteinen verursacht wird.
„Angesichts der zunehmenden Besorgnis über Proteinmangel und die Umweltauswirkungen tierischer Proteinquellen ist die Steigerung des pflanzlichen Proteingehalts von entscheidender Bedeutung für die Verbesserung sowohl der menschlichen Gesundheit als auch der Nachhaltigkeit“, sagte Li.
Lis Forschung – die mehr als zehn Jahre Feldarbeit und Felddaten zur Untermauerung ihrer Erkenntnisse umfasst – konzentriert sich auf die Optimierung des genetischen Ausdrucks von Reis- und Sojapflanzen, was zu erhöhten Proteinwerten und einem reduzierten Kohlenhydratgehalt führt.
Ihr neuartiger Ansatz verwendet die Genbearbeitung, um Repressorelemente aus nicht kodierenden DNA-Sequenzen zu entfernen und so das Potenzial für eine höhere Proteinproduktion in Nutzpflanzen freizusetzen. Diese Strategie bietet nicht nur einen verbesserten Nährwert, sondern fördert auch nachhaltigere landwirtschaftliche Praktiken, indem sie die Abhängigkeit von tierischen Proteinen verringert.
Der Animal Plant Health Inspection Service des US-Landwirtschaftsministeriums habe entschieden, dass Lis geneditierte proteinreiche Pflanzen als nicht reglementierte Sojabohnen und Reis gelistet werden könnten, sagte sie.
Die Erkenntnisse liefern einen vielversprechenden Plan zur Verbesserung der Ernteproduktivität und der Nährstoffqualität durch präzise Genom-Editierung, mit weitreichenden Auswirkungen auf die globale Nahrungsmittelsicherheit und ökologische Nachhaltigkeit.
Zu Lis Forschung gehört die Zusammenarbeit mit dem Bing Yang Lab an der University of Missouri und dem Dan Voytas Lab an der University of Minnesota.
Weitere Informationen:
Wang, L. et al. CRISPR/Cas9-basierte Bearbeitung von NF-YC4-Promotoren führt zu proteinreichem Reis und Sojabohnen, Neuer Phytologe (2024). DOI: 10.1111/nph.20141. nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.20141