Forschung: Turbo-Photosynthese für Reis

Den Ertrag von Reis zu optimieren ist seit langem ein Ziel, um der Sicherstellung der Welternährung näher zu kommen. Das fortschreitende Bevölkerungswachstum könne dazu führen, dass Getreide in Zukunft knapp werde, so Prof. Peter WESTHOFF von der Universität Düsseldorf. An seinem Institut für Entwicklungs- und Molekularbiologie der Pflanzen wird unter anderem daran geforscht, neue Strategien in der Pflanzenzüchtung zu finden.

Die bisherigen Ansätze – etwa kürzere Halme für mehr Stärke in den Körnern und bessere Ausnutzung der Düngemittel – seien bereits ausgereizt. Deshalb konzentriert WESTHOFF sich nun auf den Prozess der Photosynthese, der bei Reis wie bei jeder Pflanze dazu dient, Kohlendioxid und Wasser mit Hilfe der Energie aus der Sonne in Traubenzucker und Sauerstoff umzuwandeln. Die Kohlenstoffmoleküle des Traubenzuckers sind dann wiederum die Bausteine für längerkettige Stärke und somit der wichtigsten Ertragskomponente. Die Idee ist nun, die Ausnutzung der Sonnenenergie effizienter zu machen.

In Zusammenarbeit mit dem Internationalen Reisforschungsinstitut (IRRI) auf den Philippinen bemüht sich WESTHOFF, das Photosynthesesystem der Maispflanze zu kopieren. Diese so genannten C4-Pflanzen führen im Vergleich zu C3-Pflanzen (wie Reis) eine schnellere Photosynthese bei mehr Wärme und Licht durch. Zudem hat sich bei diesen Pflanzen ein effektiver Weg zur CO₂-Fixierung entwickelt. C4-Pflanzen können selbst geringste CO₂-Konzentrationen für die Photosynthese nutzen. Ein bestimmtes Enzym besitzt eine viel höhere Anziehungskraft für Kohlendioxid als das vergleichbare Enzym der C3-Pflanzen. Der Traum der Forscher ist es nun, aus der C3-Pflanze Reis, eine C4-Pflanze herzustellen. Unterstützt wird das Forschungsprojekt von der Bill- und Melinda-Gates-Stiftung.
Quelle: aid (20.11.09)