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StartseiteForschung aktuellNeue Sorte soll Methan-Emissionen senken23.07.2015

Klimaschonender ReisNeue Sorte soll Methan-Emissionen senken

Im Fachmagazin "Nature" haben schwedische Forscher eine neue gentechnisch veränderte Reissorte vorgestellt, die einerseits mehr Ertrag als üblich generiert. Darüber hinaus soll sie aber auch deutlich weniger klimaschädliches Methangas in die Atmosphäre abgeben als andere Reispflanzen.

Von Jochen Steiner

(picture alliance / dpa / Alexandra Schuler)
Reisfelder geben sehr viel Methan in die Atmosphäre ab. (picture alliance / dpa / Alexandra Schuler)
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Ackerbau Ozonbelastung schädigt Reispflanzen

Methan in der Atmosphäre verstärkt den Treibhauseffekt. Das Gas entweicht zum Beispiel aus Reisfeldern – zwischen 25 und 100 Millionen Tonnen sind das jedes Jahr.

"Die Reis-Anbauflächen werden größer und das Problem ist, dass die Methan-Emissionen dann zunehmen und dadurch der Treibhauseffekt weiter verstärkt wird."

Diesem Problem wollte Chuanxin Sun von der Schwedischen Universität für Agrarwissenschaften in Uppsala begegnen. Bereits vor zehn Jahren hat der Biologe ein besonderes Gen mit Namen SUSIBA2 entdeckt, nicht im Reis, sondern im Erbgut der Gerste. Dieses Gen ist für die Verteilung der Zuckerverbindungen innerhalb der Gerste verantwortlich.

"Bei der Photosynthese entsteht Saccharose, deren Verteilung vom SUSIBA2-Gen geregelt wird. Es sorgt dafür, dass mehr Saccharose in den überirdischen Pflanzenteilen zur Verfügung steht und weniger in den Wurzeln der Gerste."

Zurück zum Reis: An den Wurzeln der Reispflanzen im warmen Wasser lebt eine Mikrobengemeinschaft, die Zuckerverbindungen wie die Saccharose für ihre Zwecke nutzt. Am Ende einer langen Reaktionskette entsteht dabei schließlich das Methan, das aus den Reisfeldern entweicht. Stünde den Mikroorganismen an den Wurzeln weniger Zucker zur Verfügung, würde auch weniger Methan gebildet, so die Überlegung von Sun und seinen Kollegen.

Die Wissenschaftler schleusten also das SUSIBA2-Gen aus der Gerste ins Erbgut einer Reispflanze ein. Ihren gentechnisch veränderten Reis nennen sie SUSIBA2-Reis. In einem dreijährigen Feldversuch haben Sun und sein Team ein paar Handvoll dieser Pflanzen an drei unterschiedlichen Standorten in China angebaut.

"Im Sommer gab es beim SUSIBA2-Reis so gut wie keinen Methan-Ausstoß, im Vergleich zum Reis auf den Kontrollflächen."

Über 1.000 Körner pro Pflanze

Im Sommer, wenn Reispflanzen generell weniger Zucker bilden als im übrigen Jahr, ging der Ausstoß um 95 Prozent zurück. Sonst seien es mindestens 50 Prozent weniger Methan gewesen, so der Biologe. Durch die Umverteilung der Saccharose in der SUSIBA2-Reispflanze – mehr in die Stängel und Körner, weniger in die Wurzeln – konnten die Forscher außerdem den Ertrag steigern.

"Normaler Reis enthält etwa 700 Körner pro Pflanze. Bei unserem SUSIBA2-Reis sind es aber über 1.000 Körner."

Die SUSIBA2-Reiskörner enthalten außerdem mehr Stärke. Das mag alles ganz vielversprechend klingen, doch solch ein veränderter Reis habe in den asiatischen Anbaugebieten wegen der Vorbehalte gegenüber gentechnisch veränderten Nahrungsmitteln keine Chance sich durchzusetzen, so Sun.

"Wir wissen jetzt aber, wie es im Prinzip funktioniert. Wir haben mittlerweile ähnliche Gene in normalen Reispflanzen gefunden und wollen eine neue Reissorte, die all diese Vorteile auch besitzt, mit traditionellen Methoden wie der Züchtung und nicht mittels Gentechnik herstellen. Das wird aber noch etwa fünf Jahre dauern."

Den Methan-Ausstoß von Reisfeldern auf diese Weise zu reduzieren sei ein cleverer Ansatz, sagt Paul Bodelier vom Niederländischen Ökologie-Institut in Wageningen. Er erforscht vor allem Mikroorganismen-Gemeinschaften im Boden und hat die aktuelle Studie im Fachmagazin "Nature" kommentiert. Bodelier gibt zu bedenken:

"Die gesamten Ergebnisse dieser Arbeit basieren darauf, dass weniger Kohlenstoffverbindungen in den Boden gelangen. Und Kohlenstoff, aus der Saccharose zum Beispiel, ist für alle Mikroorganismen im Boden immens wichtig. Mit dem neuen Reis würde man vielleicht auch andere Prozesse beeinflussen, die für die Lebensgemeinschaft der Mikroben und letztlich auch für die Pflanzen von Bedeutung sind."

Erst wenn diese Fragen geklärt sind, könnte der klimaschonende Reis eines Tages angebaut werden.

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