Reis

Landwirtschaft

Nach Mais und Weizen ist Reis die weltweit wichtigste Getreideart. Reis wird in tropischen und subtropischen Klimaregionen angebaut. Führend im Reisanbau sind die asiatischen Länder (140 Mio. Hektar), gefolgt von Afrika (9,4 Mio. Hektar), Süd- sowie Nord- und Mittelamerika.

Die wichtigsten Erzeugerländer sind China (202 Mio. Tonnen), Indien (155 Mio.), Indonesien (65 Mio.) und Bangladesh (50 Mio.). In Europa wird Reis u. a. in Italien (1,6 Mio. Tonnen), in Spanien und in Portugal angebaut. Weltweit beträgt die Reisproduktion 678 Millionen Tonnen (alle Zahlen 2010).

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.

Verwendung

Reis (Oryza sativa) wird als Getreide gekocht und direkt verzehrt; aber auch verarbeitet zu:

• Stärke

• Reismehl (Reis enthält kein Gluten und kann bei Zöliakie 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

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. 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.

Resistenzen gegen Krankheitserreger

• Pilzresistenz gegen den Erreger von Reisbrand

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

• Bakterienresistenz, auch in Kombination mit Pilzresistenz

Unkrautmanagement

• Herbizidtoleranz gegen die Wirkstoffe Glufosinat und Imidazolinone
  In den USA wurde 2000 herbizidresistenter gv-Reis (LL62) zugelassen, bisher jedoch nicht kommerziell angebaut.

Anpassung an Klima- und Standortfaktoren

• Dürre- und Salztoleranz: Mehrere Forschungsprojekte beschäftigen sich mit neuen Reissorten, die Dürreperioden besser überstehen, 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

• 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. Nach ersten Freilandversuchen mit Golden Rice in den USA wird er nun vom Internationalen Reisforschungsinstitut (IRRI) weiter getestet. Ab 2015 soll er für Kleinbauern auf den Philippinen und in Bangladesh, später auch in anderen asiatischen Ländern erhältlich sein.

• 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 eisen-angereicherte gv-Reislinien in Freilandversuchen getestet. Ein eingeführten Gen aus Sojabohnen (Ferritin) sorgt für die Einlagerung von mehr Eisen in den Körnern.

• verschiedene Forschungsprojekte zur Anreicherung von Mikronährstoffen und Wirkstoffen in Reis, etwa Zink, Vitamin B9 (Folsäure) oder Anthocyane (Flavonoid).

Veränderte Zusammensetzung der Inhaltsstoffe

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

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

Pflanzenentwicklung, Stickstoffaufnahme

• 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‑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-Pflanzen Reis in eine C4-Pflanze umzuwandeln. Derzeit werden vor allem Grundlagen erforscht und es ist offen, ob das Projekt zu verwertbaren Ergebnissen führt.

Produktion von pharmazeutischen Wirkstoffen

• Molecular 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 ein 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.

Bodensanierung

• Phytosanierung schwermetallbelasteter 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