Landwirtschaft

Reis wird weltweit in tropischen und subtropischen Klimaregionen angebaut. Führend im Reisanbau sind die asiatischen Länder, gefolgt von Afrika, Süd- sowie Nord- und Mittelamerika. Mit Abstand führend in der Reisproduktion sind China (rund 187 Millionen Tonnen 2007) und Indien (rund 145 Millionen Tonnen 2007). In Europa wird Reis u. a. in Italien (rund 1,5 Millionen Tonnen 2007), Spanien und in Portugal angebaut. Weltweit lag die Reisproduktion 2007 bei 660 Millionen Tonnen.

Verwendung

Reis (Oryza sativa) wird als Getreide

• gekocht
• verarbeitet zu Stärke, Reisöl, Reisflocken, Knusperflocken (Crispies), Reisnudeln

In Asien gehört Reis zu den traditionellen Lebensmitteln. Für fast die Hälfte der Weltbevölkerung ist Reis die Hauptnahrungsquelle.

Reis wird überwiegend für die Ernährung und nur zu einem geringen Teil zu Futtermittelzwecken genutzt.

Gentechnik: Ziele bei Forschung und Entwicklung

Anbaueigenschaften

Unkrautmanagement

• Herbizidtoleranz gegen die Wirkstoffe Glufosinat und Imidazolinone

Resistenzen gegen Krankheitserreger

• Pilzresistenz gegen den Erreger von Reisbrand

• Virusresistenz: In England (UK-Department of International Development) wurde eine virusresistente Reislinie (Rice Yellow Mottle Virus) entwickelt. In Zürich wurden Reispflanzen entwickelt, die resistent gegen den Tungro-Virus und verschiedene Schadpilze sind.

• Bakterienresistenz, auch in Kombination mit Pilzresistenz

Resistenzen gegen Schädlinge

• Insektenresistenz: In China sind mehrere insektenresistente Reislinien entwickelt und in einem groß angelegten Versuchsanbau getestet worden. Eine Variante bildet das so genannte Bt‑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.
  Auch in Indien finden zahlreiche Freilandversuche mit insektenresistentem Bt-Reis statt.

Anpassung an Klima- und Standortfaktoren

• Dürre- und Salztoleranz: Mehrere Forschungsprojekte beschäftigen sich mit neuen Reissorten, die mit weniger Wasser auskommen und auf versalzten Böden wachsen können. In China hat man bereits salztolerante Reissorten entwickelt, in die ein Gen aus der auf Salzböden wachsenden Pflanze Suaeda salsa eingeschleust worden war. Auch in Europa, den USA und Indien werden solche Reispflanzen bereits im Freiland getestet.

Produkteigenschaften

Anreicherung mit gesundheitsfördernden Inhaltsstoffen, etwa

• Golden Rice: Reis enthält von Natur kaum Vitamin A. In Ländern, in denen er Hauptnahrungsmittel ist, sind daher Mangelerkrankungen weit verbreitet, die bis zur Erblindung führen können. Durch Anwendung gentechnischer Methoden wurde es möglich, einen Reis zu entwickeln, der in höheren Anteilen Beta-Carotin, eine Vorstufe zu Vitamin A, produziert und zudem einen erhöhten Eisengehalt besitzt. Der wegen seiner gelben Farbe auch Golden Rice genannte Reis wird  nun in lokal angepasste Sorten eingekreuzt, die kostenlos an Kleinbauern ausgegeben werden wollen. Die beteiligten Unternehmen haben weitgehend auf ihre Patentansprüche verzichtet. Ein erster Freilandversuch mit Golden Rice wurde 2004 in Lousiana/ USA durchgeführt. Inzwischen hat eine britische Arbeitsgruppe ist eine verbesserte Variante des Golden Rice entwickelt. Durch Austausch eines Gens bildet sie deutlich mehr Beta-Karotin. Eine durchschnittliche Reisration soll den täglichen Vitamin A-Bedarfs eines Kleinkinds zur Hälfte decken.

• Forscher an der ETH Zürich haben einen gv-Reis entwickelt, der das sechsfache an Eisen im Korn speichern kann. Der Reis soll bei Menschen in asiatischen und afrikanischen Entwicklungsländern einem Eisenmangel entgegenwirken. 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. Bei Weissreis wird die Schale entfernt, der Reis ist somit besser zu lagern, weil er nicht ranzig wird.
  Auf den Philippinen ist ein gv-Reis entwickelt worden, der außer einem hohen Vitamin A-Gehalt auch erhöhte Eisen- und Zinkwerte aufweist.
• Bildung und Speicherung von Vitamin B9 (Folsäure) in den Reiskörnern
• Außerdem wird an Reis mit erhöhtem Anthocyangehalt (Flavonoid) geforscht. Anthocyane wirken als Antioxidantien, denen eine gesundheitsfördernde Wirkung zugeschrieben wird.

• In Japan wird an der Entwicklung hypoallergener Reissorten gearbeitet, bei dem die Bildung eines allergieauslösenden Proteins (AS-Albumin, Glutenin) unterdrückt wird.

Veränderte Zusammensetzung der Inhaltsstoffe

• Bei anderen gv-Reislinien wurde Stärkezusammensetzung (Amylose) oder Proteingehalt geändert. Mögliche Abnehmer sind Sake-Brauereien.

Nachwachsende Rohstoffe, Energiepflanzen

Produktion von pharmazeutischen Wirkstoffen

• Molecular Pharming: Gentechnisch veränderte Reispflanzen sollen als Produktionssystem für Arzneimittelwirkstoffe genutzt werden. So ist in den USA gv-Reis entwickelt, 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 experimentellen Freisetzungsversuchen gewonnen und darf ausschließlich zu Forschungs- und Diagnostikzwecken verwendet werden.

• gv-Reis, der alpha-Amylase produziert. Das Enzym Amylase wird zum Abbau von Stärke eingesetzt etwa bei der Gewinnung von Bioethanol aus stärkehaltigen Pflanzen.

Pflanzenentwicklung

• Ertragssteigerung

• 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.

Bodensanierung

• Phytosanierung Schwermetall belasteter Böden: Die Pflanzen werden dahingehend verändert, dass sie auf diesen Böden wachsen können und die Schwermetalle in der Pflanzenmasse anreichern.

Freilandversuche mit gv-Reis

Nutzung von gv-Reis