„Zweizackiger Angriff“ und „Großkorn-Reis“

Korngröße und Kornanzahl bestimmen Ertragshöhe

Eine Ausdehnung der Anbaufläche ist kaum mehr möglich. In den meisten Ländern steigen die Erträge von Weizen und Reis aber nicht mehr, obwohl sie die wichtigsten Nahrungspflanzen für eine wachsende Weltbevölkerung sind. Sie stellen 40 Prozent der derzeit aufgenommenen Kalorien. Die Wissenschaft sucht daher andere Möglichkeiten, Erträge zu erhöhen.

„Zweizackiger Angriff“

Australische Weizenexperten haben das Gen Photoperiod Dependent-1 gefunden, das die Anzahl der Ährchen einer Weizenpflanze bestimmt. Diese Einzelteile einer Ähre sind abwechselnd links und rechts an der Spindel angeordnet und bringen meist drei bis vier Körner hervor. Ist das Gen deaktiviert bilden sich auf beiden Seiten zwei Ährchen heraus und erzeugen am Ende mehr Körner. Das Journal „Nature Plants“ hat diese Entdeckung als „zweizackigen Angriff“ bezeichnet.

„Großkorn-Reis“

Mit einem anderen Gen haben sich japanische und amerikanische Wissenschaftler beschäftigt. OsglHAT1 bestimmt die Korngröße. Wandert das Gen in den Zellkern beeinflusst es die Aktivitäten andere Gene. Am Ende steigt die Zellteilung und die Größe des Korns.

Besonders aktiv ist das Kasalath-Allel. Allele sind nahezu identische Gene an der gleichen Stelle des Chromosoms und haben dieselbe Funktion. Der Unterschied aber kann zu verschiedenen Ausprägungen führen. So sind Blütenblätter durch verschiedene Allele entweder weiß oder rot.

Das Kasalath-Allel ist bislang den meisten Züchtern „entwischt“. Es kommt auch nur bei einigen Langkornsorten (Indica) vor. Bei Klebreis oder Rundkornreis fehlt es. Die Aktivierung dieses Allele kann die Reiserträge steigern

Lesestoff:

Song, X. J. et al. (2014): Rare allele of a previously unidentified histone H4 acetyltransferase enhances grain weight, yield and plant biomass in rice. In: PNAS (Online veröffentlicht am 22. Dezember 2014), doi: 10.1073/pnas.1421127112.

Boden, S. A. et al. (2015): Ppd-1 is a key regulator of inflorescence architecture and paired spikelet development in wheat. In: Nature Plants (Online veröffentlicht am 26. Januar 2015), doi: 10.1038/nplants.2014.16.

Sarhan, F. (2015): Doubling-up on grain numbers. In: Nature Plants (Online veröffentlicht am 3. Februar 2015), doi: 10.1038/nplants.2015.3.

Pflanzenforschung.de

roRo