Kumulative Produktionssteigerung von 850 Millionen Tonnen, 70 Millionen Menschen entkamen dem Hunger. Wie haben die Chinesen Hybridreis gezüchtet?

Mittlerweile übersteigt die Hybridreisanbaufläche meines Landes die Hälfte der gesamten Reisanbaufläche, die Gesamtproduktion ist auf 850 Millionen Tonnen gestiegen und 70 Millionen Menschen konnten vor dem Hunger gerettet werden. Wie also haben die Chinesen Hybridreis gezüchtet?

Die Forschung zum Hybridreis begann bereits im Jahr 1926. Damals entdeckte der amerikanische Wissenschaftler Jones durch seine Forschungen, dass Reis als Nutzpflanze Hybridvorteile besitzt. Was ist Hybridkraft? Die Eigenschaften von Pflanzen werden durch Gene bestimmt, die in dominante Gene und rezessive Gene unterteilt werden. Die Gene selbst treten paarweise auf. Bei einem Paar erfolgreich gepaarter Gene weist die Pflanze dominante Merkmale auf, sofern ein Gen dominant ist. Nur wenn beide Gene eines Paares rezessiv sind, werden die rezessiven Merkmale gezeigt.

Was bedeutet das? Dies bedeutet, dass die Wahrscheinlichkeit des Auftretens dominanter Merkmale größer ist als die rezessiver Merkmale. Solange sich Pflanzen also weiterhin kreuzen, werden die rezessiven Gene nach und nach eliminiert.

Reis ist eine sehr interessante Pflanze. Seine dominanten Eigenschaften sind grundsätzlich dominante Eigenschaften, sodass durch kontinuierliche Hybridisierung zukünftige Reisgenerationen vorteilhafter werden können. Das klingt einfach, ist aber schwierig umzusetzen. Obwohl es bereits in den 1950er Jahren eine relativ ausgereifte theoretische Grundlage für Hybridreis gab, ist es Forschern in keinem Land gelungen, tatsächlich Hybridreis herzustellen.

Warum ist die Reishybridisierung schwierig? Denn Reis ist eine selbstbestäubende Pflanze, das heißt, er ist selbstbestäubend.

Jede Reisblume hat Staubblätter und Stempel und bestäubt sich selbst. Unter normalen Umständen besteht keine Chance einer Hybridisierung. Wäre es dann nicht ausreichend, einfach eine künstliche Entmannung durchzuführen? Bei der sogenannten künstlichen Entmannung werden die Staubblätter vor Beginn der Bestäubung abgeschnitten, so dass eine Selbstbestäubung unmöglich wird und nur noch eine Hybridisierung möglich ist. Allerdings ist diese Methode für einige Pflanzen akzeptabel, nicht jedoch für Reis, da jede Reisblüte nur einen Samen, also ein Reiskorn, hervorbringt. Es ist unmöglich, eine künstliche Entmannung Pflanze für Pflanze und Generation für Generation durchzuführen.

Eine künstliche Entmannung ist nicht möglich, daher gibt es nur einen Weg: einen natürlich männlich-sterilen Reis zu finden.

Im Jahr 1961 entdeckte Yuan Longping auf einem Reisfeld eine einzigartige Reispflanze, die ihn in Ekstase versetzte und ihm den Namen „Aus der Menge der Hühner hervorstechend“ gab. Yuan Longping pflanzte die Samen dieses Reises auf dem Feld und kümmerte sich gut darum, aber das Ergebnis war nicht wie erwartet, denn er bekam kein starkes Reisfeld, sondern einen Haufen ungleichmäßiger Nachkommen. Enttäuscht dachte Yuan Longping sofort an den Grund. „Sich von der Masse abzuheben“ ist selbst ein natürlicher Hybridreis, daher werden die Nachkommen eine Merkmalstrennung aufweisen. Da natürlicher Hybridreis aufgetaucht ist, bedeutet dies, dass es auf dem ursprünglichen Reisfeld natürliche männlich sterile Pflanzen gegeben haben muss.

Nach einem Jahr der Suche fanden Yuan Longping, seine Frau und seine Studenten schließlich sechs von Natur aus männlich sterile Pflanzen auf den Reisfeldern.

Was ist als nächstes zu tun? Dies bringt uns zu der von Yuan Longping vorgeschlagenen Drei-Linien-Matching-Methode für Hybridreis, der „Drei-Linien-Methode“, von der wir oft hören. Bei der sogenannten Dreilinienmethode ist die erste Linie die sterile Linie, d. h. es geht darum, natürlich männlich sterile Pflanzen zu finden. Nachdem Sie sterile Pflanzen haben, können Sie mit der Hybridisierung beginnen. Allerdings kann der Hybridreis nicht direkt angebaut werden, da er noch rezessive Gene besitzt. Wenn Sie es direkt pflanzen, weisen die Nachkommen eine Merkmalstrennung auf, sodass Sie mit der zweiten Linie beginnen müssen, der Erhaltungslinie.

Die sogenannte Maintainer-Linie soll dafür sorgen, dass die Nachkommen der Reissorte auch nach der Kreuzung noch das Merkmal der männlichen Sterilität besitzen, um so kontinuierlich Kreuzungsexperimente durchführen und rezessive Gene eliminieren zu können.

Nachdem wir schließlich hochwertigen Hybridreis erhalten haben, gehen wir zur dritten Linie über, der Wiederherstellungslinie. Sterile Pflanzen können nicht angepflanzt werden, daher muss der sterile Hybridreis durch abschließende Kreuzung wieder in fruchtbaren Hybridreis umgewandelt werden. Der konkrete Betrieb der Erhaltungslinie und der Wiederherstellungslinie erfordert mehr genetisches Wissen und wird hier nicht näher erläutert. Mit der Drei-Linien-Methode von Yuan Longping erhielten wir schließlich den Hybridreis Shanyou 63 mit einer Ertragssteigerung von über 20 %. Später entwickelte sich aus der Dreilinienmethode die Zweilinienmethode, bei der die Wartungslinie und die Wiederherstellungslinie zu einer Linie zusammengefasst wurden. Der Ertrag konnte nochmals um über 10 % gesteigert werden. Der von uns angebaute Hybridreis ist ausschließlich zweizeiliger Hybridreis.

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