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Reis

Anbau-Zulassungen USA (1999, 2006), China, Iran, Japan
Anbau Iran (2006), vermutlich in mehreren asiatischen Ländern ab 2015/16
 
Forschungsschwerpunkte  Anreicherung mit Vitamin A und Eisen, Resistenz gegen Schädlinge, Trockentoleranz Ertragssteigerung
Freilandversuche EU: 36 (3 Länder)
USA 303, weitere 15 Länder

 

Nach MaisMais und WeizenWeizen ist Reis die weltweit wichtigste Getreideart. Reis wird in tropischen und subtropischen Klimaregionen angebaut. Führend im Reisanbau sind die asiatischen Länder (147 Mio. Hektar), gefolgt von Afrika (11 Mio. Hektar), Süd- sowie Nord- und Mittelamerika.

Die wichtigsten Erzeugerländer sind China (205 Mio. Tonnen), Indien (159 Mio.), Indonesien (71 Mio.) und Bangladesh (51,5 Mio.). In Europa (3,9 Mio. Tonnen) wird Reis u. a. in Italien, in Spanien und in Portugal angebaut. Weltweit beträgt die Reisproduktion 741 Millionen Tonnen (alle Zahlen 2013). Reis ist Grundnahrungsmittel für etwa die Hälfte der Menschheit. In Indonesien beträgt der Pro-Kopf-Verbrauch jährlich 160, in China etwa 100 und in Indien 80 Kilogramm.

In der Regel (ca. 80 Prozent) findet Nassreisanbau (Paddy Rice) statt: Die Felder werden während der Wachstums- und Reifezeit unter Wasser gesetzt, vor allem um so Unkräuter zu unterdrücken. Längere Überschwemmungen oder höhere Wasserstände überstehen Reispflanzen jedoch nicht.

Reis (Oryza sativa) wird als Getreide gekocht und direkt verzehrt, aber auch verarbeitet etwa zu StärkeStärke, Reismehl (Reis enthält kein Gluten und kann bei ZöliakieZöliakie als Weizenmehlersatz verwendet werden), Reisnudeln und Reispapier, Reisflocken, Knusperflocken (Crispies), Reiswaffeln, Reismilch, Reisöl, Reiswein.

Reis wird überwiegend als (Grund-) Nahrungsmittel und nur zu einem geringen Teil für die Tierfütterung genutzt.

 

Gentechnik: Ziele bei Forschung und Entwicklung

Anbaueigenschaften

  • InsektenresistenzInsektenresistenz: In China sind mehrere insektenresistente Reislinien entwickelt und in einem groß angelegten Versuchsanbau getestet worden. Eine Variante bildet das so genannte Bt‑ToxinBt‑Toxin, welches die Pflanze vor Schädlingen wie dem Reisstängelbohrer schützt. Eine andere produziert einen aus der Ackerbohne stammenden Wirkstoff, der das Verdauungssystem der Schädlinge blockiert. In den Anbauversuchen zeigte sich, dass deutlich weniger Pflanzenschutzmittel gespritzt werden müssen. Die politische Führung in China zögert eine Entscheidung über den Anbau von schädlingsresistentem gv-Reis hinaus. Vor 2016 soll er nicht auf den Markt kommen.
    Auch in Indien finden zahlreiche Freilandversuche mit Bt-Reis statt.

  • PilzresistenzPilzresistenz gegen den Erreger von Reisbrand

  • VirusresistenzVirusresistenz: In internationalen Forschungsprojekten wurden Reislinien entwickelt mit Resistenzen gegen das Rice Yellow Mottle Virus oder Tungro-Virus.

  • Bakterienresistenz, auch in Kombination mit Pilzresistenz

  • HerbizidtoleranzHerbizidtoleranz gegen die Wirkstoffe GlufosinatGlufosinat und Imidazolinone
    In den USA wurde 1999 herbizidresistenter gv-Reis (LL62) zugelassen, bisher jedoch nicht kommerziell angebaut.

  • Dürretoleranz: Mehrere Forschungsprojekte beschäftigen sich mit neuen Reissorten, die Dürreperioden besser überstehen. Dabei werden verschiedene Ansätze und Verfahren (Gentechnik, Genomforschung, SMART BreedingSMART Breeding) genutzt.

  • Salztoleranz: In China hat man Reissorten entwickelt, in die ein Gen aus der auf Salzböden wachsenden Pflanze Suaeda salsa eingeschleust wurde. Auch in Europa, den USA und Indien werden solche Reispflanzen bereits im Freiland getestet.

Produkteigenschaften

  • Anreicherung mit gesundheitsfördernden Inhaltsstoffen.
    Anreicherung mit Vitamin A: Reis enthält von Natur aus kaum Vitamin A. In Ländern, in denen er Hauptnahrungsmittel ist, sind daher Mangelerkrankungen weit verbreitet, die bis zur Erblindung führen können. Mit gentechnischen Methoden wurde ein Reis entwickelt, der in seinen Körnern Beta-Carotin, eine Vorstufe zu Vitamin A, anreichert. Der wegen seiner gelben Farbe auch Golden Rice genannte Reis wird nun in lokal angepasste Sorten eingekreuzt, die kostenlos an Kleinbauern in Asien ausgegeben werden sollen. Nach ersten Freilandversuchen mit Golden Rice in den USA wird er nun vom Internationalen Reisforschungsinstitut (IRRI) weitergetestet. Ab 2015 soll er für Kleinbauern auf den Philippinen und in Bangladesh, später auch in anderen asiatischen Ländern erhältlich sein.

    Anreicherung mit Eisen: Verschiedene Forschergruppen an Universitäten und Internationalen Agrarforschungszentren entwickeln Reissorten mit einem mehrfach erhöhten Eisengehalt in den Körnern.  Eisenmangel - und als Folge davon Anämie - ist besonders in Asien und Afrika verbreitet. Reis speichert natürlicherweise 80 Prozent des Eisens in der mehrschichtigen Schale, die das Reiskorn umgibt und nur 20 Prozent im Korn selbst. Im Handel ist vor allem Weißreis erhältlich. Bei Weißreis wird die Schale entfernt. Da er nicht ranzig wird, kann er besser gelagert werden.
    Am Internationalen Reisforschungsinstitut (IRRI) werden neu entwickelte mit Eisen angereicherte gv-Reislinien in Freilandversuchen getestet. Ein eingeführtes Gen aus Sojabohnen (Ferritin) sorgt für die Einlagerung von mehr Eisen in den Körnern.

    Es gibt verschiedene Forschungsprojekte zur Anreicherung von Mikronährstoffen und Wirkstoffen in Reis, etwa Zink, Vitamin B9 (Folsäure) oder Anthocyanen (FlavonoidFlavonoid).

  • Veränderte Zusammensetzung der Inhaltsstoffe. In Japan wird an der Entwicklung hypoallergenerhypoallergener Reissorten gearbeitet, bei denen die Bildung eines allergieauslösendenallergieauslösenden Proteins (AS-Albumin, Glutenin) unterdrückt wird.
    Bei anderen gv-Reislinien wurde die Stärkezusammensetzung (AmyloseAmylose) oder der Proteingehalt geändert. Mögliche Abnehmer sind Sake-Brauereien.

Pflanzenentwicklung

  • Verbesserte Aufnahmefähigkeit für Stickstoff: In den USA ist ein gv-Reis entwickelt worden, der durch Übertragen eines Gens aus Gerste mehr Stickstoff aus dem Boden aufnehmen kann. Dadurch sollen zum einen die Kosten für Dünger reduziert, zum anderen der Treibhauseffekt gemindert werden. Durch die intensive Stickstoffdüngung im Reisanbau gelangen erhebliche Mengen des Treibhausgases Stickstoffoxid in die Atmosphäre.

  • C4-Reis: C4‑PflanzenC4‑Pflanzen wie etwa Mais oder Zuckerrohr können bei der Photosynthese Kohlendioxid besser verwerten. Sie wachsen daher schneller und bilden mehr Biomasse. 2012 hat am IRRI ein internationales Forschungsprojekt begonnen mit dem Fernziel, die C3-Pflanze Reis in eine C4-Pflanze umzuwandeln. Derzeit werden vor allem Grundlagen erforscht und es ist offen, ob das Projekt zu verwertbaren Ergebnissen führt.

  • Ertragssteigerung und Stresstoleranz: Ein US-amerikanisches Forscherteam hat in Reis ein Protein entdeckt, das eine ganze Reihe regulatorischer Gene steuert und so eine wichtige Rolle spielt bei der Photosynthese sowie auch der Anpassung an Stress. Im Laborversuch ließ sich bei gentechnisch veränderten Reispflanzen, die dieses Protein verstärkt produzieren, der Ertrag um fast 30 Prozent steigern.

Produktion von pharmazeutischen Wirkstoffen

  • Molecular PharmingMolecular Pharming: Gentechnisch veränderte Reispflanzen sollen als Produktionssystem für Arzneimittelwirkstoffe genutzt werden. So ist in den USA ein gv-Reis entwickelt worden, der in seinen Körnern Lysozym und Lactoferrin produziert. Diese Substanzen sind normalerweise in der Muttermilch vorhanden und schützen Kleinkinder vor Infektionserkrankungen. Der Wirkstoff wird bisher nur aus Pflanzen aus experimentellen Freisetzungsversuchen gewonnen und darf ausschließlich zu Forschungs- und Diagnostikzwecken verwendet werden.

  • In Spanien wurde ein Reis entwickelt, der das Enzym Glucocerebrosidase produziert, das bei Morbus Gaucher (einer erblichen Fettstoffwechselkrankheit) eingesetzt wird.

  • In China wurde Reis gentechnisch so verändert, dass er Humanalbumin produziert. Dies ist ein Bestandteil des menschlichen Blutes. Humanalbumin wird bisher aus Blutplasma gewonnen und ist knapp und teuer.

 

Freilandversuche mit gv-Reis

Anzahl der Freisetzungsanträge in der EU 1998 bis 2011: 36,
in den USA seit 1990: ca. 300

Die Karte zeigt, in welchen Ländern Freilandversuche durchgeführt wurden.


Freisetzungen Reis auf einer größeren Karte anzeigen

 

Zulassungen von gv-Reis

Weltweit sind 7 EventsEvents gentechnisch veränderten Reises zugelassen, in den einzelnen Ländern unterschiedlich viele.


Zulassungen Reis auf einer größeren Karte anzeigen

Zulassungen für den Anbau  

Zulassungen nur als Lebens- und Futtermittel

 

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Versteckter Hunger: Vitamin A-Mangel bei Kindern. Globale Verteilung. 
Goldener Reis: Gegen den versteckten Hunger. Zu wenig Vitamin A in der täglichen Nahrung verursacht Krankheiten in vielen Regionen der Welt. Können angereicherte Pflanzen eine Lösung sein? Peter Beyer (Universität Freiburg) ist einer der "Erfinder" des Goldenen Reises.
Healthier rice for healthier people, Internationales Reisforschungsinstitut (IRRI)
Das internationale Reisforschungsinstitut IRRI. Reis ist neben Weizen und Mais die weltweit wichtigste Nahrungspflanzen. Für die Hälfte der Menschen ist Reis Grundnahrungsmittel. Eines der Zentren für Reiszüchtung und -forschung ist das IRRI. Zunehmend werden dort auch molekularbiologische Verfahren eingesetzt, um den genetischen Hintergrund für neue interessante Merkmale zu finden. Für bestimmte Ziele werden beim IRRI auch gentechnisch Verfahren genutzt, etwa beim Golden Rice, bei der Anreicherung mit Eisen, bei Entwicklung dürretoleranter Sorten oder der Grundlagenforschung für Ertragssteigerungen.
Sub1-Reis. In Teilen Asiens kommt es durch Überschwemmungen regelmäßig zu großen Ernteverlusten bei Reis - ein Problem, das sich im Zuge des Klimawandels noch verschärfen könnte. Am Internationalen Reisforschungsinstitut ist es gelungen, Reissorten zu züchten, die längere Überschwemmungen überstehen. Der sub1-Reis ist nicht gentechnisch verändert, wurde aber mit neuen genetischen Züchtungsmethoden (Smart breeding) entwickelt.
Fotos: IRRI, Gene Hettel/IRRI
Gv-Reis wird bisher nicht kommerziell angebaut (Stand 2013). In Reisimporten vor allem aus China werden jedoch immer wieder Spuren von gv-Reis gefunden.
07. Januar 2015 [nach oben springen]

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