Wie eine gute Reissorte angebaut wird

Im April 2022 besuchte Generalsekretär Xi Jinping Hainan und besichtigte das „Gehirn“ der Nationalen Südchinesischen Saatgutforschungs- und -zuchtbasis – das Yazhou Bay Seed Laboratory in der Stadt Sanya. Der Generalsekretär sagte: „Nur wenn wir mit unseren eigenen Händen am chinesischen Saatgut festhalten, können wir Chinas Reisschüssel festhalten und Ernährungssicherheit erreichen.“

Zahlreiche Landarbeiter wandern immer wieder Richtung Süden ab. Von September bis Mai des folgenden Jahres kommen sie aus dem ganzen Land nach Hainan und nutzen das einzigartige tropische Klima, um eine Reihe wissenschaftlicher Forschungsaktivitäten durchzuführen, beispielsweise zur Züchtung von Nutzpflanzensaatgut. Daher kommt auch der Name „Nanfan“.

Jetzt ist im Süden Brutzeit. Folgen wir einem Reiskorn und beobachten seinen Wachstumsprozess von der Materialentstehung über die Züchtung bis hin zur Saatgutproduktion.

Probenahme - Sanya, Hainan

Es braucht 10 Jahre harte Arbeit, um eine gute Sorte zu produzieren

Einige sind gerade erst ausgesäte Setzlinge, andere sind grün und bilden Blütenstände, und wieder andere sind bereits golden und bereit zur Ernte. Wenn Sie die Sanya South Breeding Base der China Seed Group betreten, können Sie Reis in verschiedenen Wachstumsstadien sehen.

„Hainan hat den Vorteil, dass es reichlich Licht und Temperaturressourcen gibt. Wir müssen hier alle ein bis zwei Monate einmal säen.“ Shi Yitao, ein Reiszuchtassistent bei der China Seed Group, ist ein erfahrener Landwirt. „Wir wissen alles, was Landwirte tun können, und wir wissen auch, was Landwirte nicht tun können.“

Ein ganzes Jahr lang kümmerte er sich wie ein Kind um das Versuchsfeld und sein breites Gesicht wurde braun. „Ich gieße die Pflanzen fleißig und beobachte sie täglich sorgfältig, um Schnecken, Vögel und Mäuse fernzuhalten. Ich möchte einfach, dass jeder Setzling sprießt und gesund wächst.“ sagte Shi Yitao.

Starker Wind, heftiger Regen und starke Sonne, so beschreiben die Menschen im Süden Chinas das dortige Klima.

Wenn wir unter der sengenden Sonne säen, müssen wir uns manchmal innerhalb eines halben Tages vier oder fünf Mal vor dem Regen verstecken. Immer wenn es regnet, macht sich Shi Yitao Sorgen: Wenn die Setzlinge klein sind, hat er Angst, dass ein starker Regen den Nährboden wegschwemmt und die Setzlinge wegspült; Wenn der Reis etwas größer wird und ein Taifun zuschlägt, staut sich das Wasser auf dem Feld auf über 60 Zentimeter, sodass nur noch die Reiskolben auf der Wasseroberfläche liegen. Er watet bei Wind und Regen immer wieder durch das Wasser, um das Wasser abzulassen. „Ich habe keine Angst vor Gefahren, denn nichts ist wichtiger, als die Setzlinge zu retten.“

In einer Ecke des Versuchsfeldes wurde der Eisenzaun tief in die Erde eingelassen und ein kleines Stück Reisfeld wurde besonders gepflegt. „Es wurde speziell dafür entwickelt, Ratten daran zu hindern, die Materialien zu zerkauen.“ Shi Yitao öffnete vorsichtig die kleine Eisentür, ging über einen Grat und die grünen, hohen Setzlinge kamen in Sicht.

„Es handelt sich um das Zuchtmaterial R1607, das mit Genen für niedrigen Cadmiumgehalt eingeführt wurde. Es befindet sich bereits im Bestockungsstadium.“ Sagte Shi Yitao, während er sich bückte, mit einer Pinzette etwa 1 cm lange Blätter abtrennte und sie vorsichtig in die Deep-Well-Platte legte. „Ich hoffe, dass die Probenentnahme auf Anhieb gelingt.“

Von Sommer 2021 bis heute wurde diese Materialcharge drei Saisons in Folge in Hainan gepflanzt, plus eine Saison in Hainan im Winter 2020 und eine Saison in Hubei Anfang 2021. Sie wurde über zwei Jahre lang kontinuierlich gekreuzt, rückgekreuzt und selbstbestäubt und hat 5 Generationen erreicht. Vorläufige Labortestdaten zeigten, dass die genetischen Merkmale des Gens für niedrigen Cadmiumgehalt bereits bei den Nachkommen vorhanden waren.

„Wenn die Daten der erneuten Inspektion korrekt sind, können wir aus diesen 2.000 Pflanzen diejenige mit dem besten Wachstum und den besten genetischen Labordaten für die Versuchsanpflanzung auswählen, nachdem sie ausgewachsen sind“, sagte Shi Yitao.

Wäre es zu wenig, nur eines auszuwählen?

„Unterschätzen Sie ihn nicht. Er hat eine hohe Fruchtansatzrate, eine Pflanze trägt 1.000 bis 2.000 Körner, und die Reiskolben sind halbarmlang. Deshalb ist die Reissorte Tsuen Yu 607 auf dem Markt so beliebt.“

„Wenn Tsuen U 607 mit einem hervorragenden ‚Baby‘ verglichen wird, dann ist R1607 wie ein hervorragender ‚Vater‘.“ Zhou Hua, Leiter der Reisprüfung bei der China Seed Group, sagte, dass R1607 nicht nur 8 Reisbräune-Resistenzgene und 3 Lagerresistenzgene in sich vereint, sondern auch Resistenzen gegen Scheidenfäule, Kälteresistenz, Überflutungsresistenz, Gene für hohe Stickstoffeffizienz und 17 Ertragsgene. Seit Einführung des Gens für niedrigen Cadmiumgehalt weist Reis eine geringe bzw. unempfindliche Absorption von Cadmium auf, selbst wenn er auf Feldern angebaut wird, deren Cadmiumgehalt den Grenzwert überschreitet.

Wie lange dauert der Anbau einer hochwertigen Sorte wie Tsuen U 607?

„Von der Züchtung bis zur Sortenzulassung vergingen ganze 10 Jahre!“ Zheng Ruifeng, Leiter des Forschungs- und Entwicklungsteams von Tsuen U 607 und Direktor für Reiszucht bei der China Seed Group, sagte, die Entwicklung neuer Materialien sei höchst unsicher. „Wir haben 52 Hybridkombinationen hergestellt, aber nur R1607 wurde schließlich gezüchtet.“

Anschließend wird das Forschungs- und Entwicklungsteam Gene für die Resistenz gegen Bakterienfäule, Resistenz gegen Reiszikaden und Duftgene einführen und R1607 weiter verbessern und umgestalten, um es zu einem Allround-Champion zu machen, damit die „Babys“, die „geboren“ werden, noch besser werden. Was ist das Schwierigste an der Zucht?

Zheng Ruifeng antwortete: „Wenn eine Sorte mit hervorragender Leistung an anderen Orten zu Versuchszwecken angepflanzt wird, können einige unerwartete Situationen auftreten, beispielsweise dass sie nicht resistent gegen hohe oder niedrige Temperaturen ist, manchmal nicht lagerfest ist, nicht resistent gegen eine bestimmte Krankheit ist oder empfindlich auf ein bestimmtes Klima reagiert.“ „Dadurch werden alle bisherigen Anstrengungen und Investitionen zunichte gemacht.“

Die Anfangsphase der Forschung und Entwicklung ist schwierig, aber Sie müssen sich nicht allzu viele Sorgen machen. Sobald Sie mit der Großserienproduktion beginnen, werden Sie sehr nervös sein. Je größer das Aktionsgebiet, desto größer die Sorge. „Wenn die Bauern eine schlechte Ernte einfahren, können wir weder schlafen noch essen. Erst wenn die Ernte da ist, sind wir erleichtert“, sagt Zheng Ruifeng.

Tests – Wuhan, Hubei

Züchtungsexperten setzen „Genbrille“ auf

In der Stadt Wuhan in der Provinz Hubei ermöglichten die vom Standort Sanya eingesendeten cadmiumarmen Proben dem genetischen Typisierungslabor des Zentrums für Biowissenschaften und Technologie der China Seed Group schließlich den entscheidenden experimentellen Schritt: die Extraktion von DNA-Genmaterial und die Durchführung einer genetischen Analyse.

Zhang Xiaobo, der Leiter des Labors, drückte auf einen Knopf und der Schüttler, die Zentrifuge und das PCR-Gerät begannen nacheinander zu laufen. Die Daten zeigten, dass die Ansprechrate der Differenzialstellen 88,7 % betrug und die Ansprechrate auf der Ebene des gesamten Genoms 97,5 % erreichte.

Was bedeuten diese Daten? „Dies zeigt, dass das Gen für niedrigen Cadmiumgehalt tatsächlich stabil an die Nachkommen von R1607 vererbt wurde. Sobald die verbesserte Version von R1607 ausgereift ist, können wir mit einem neuen Produktionsversuch beginnen“, erklärte Zhang Xiaobo.

„Im Züchtungsprozess sind Labor und Versuchsfeld eng miteinander verknüpft.“ Ye Rongjian, stellvertretender Direktor der Abteilung Technologieplattform des Wissenschafts- und Technologiezentrums der China Seed Group, sagte, dass die genetische Leistung nach der Einführung des Gens für niedrigen Cadmiumgehalt erfahrungsgemäß schwer zu beobachten sei. „Ob das Cadmiumelement in die Reiskörner aufgenommen wird, lässt sich mit bloßem Auge nicht erkennen.“

„Als wir R1607 entwickelten, steckte die molekularbiologische Züchtungstechnologie noch in den Kinderschuhen. Wir wählten den Weg der traditionellen Hybridzüchtung in Kombination mit molekularbiologischer Selektion. Heute sind molekulare Markertests und genomische Züchtungstechnologie weit verbreitet. Das ist, als ob Züchtungsexperten eine Brille bekommen, mit der sie Genfunktionen durchschauen können.“ Zheng Ruifeng sagte, dass die intelligente Zucht der Zukunft, die auf künstlicher Intelligenz, Big Data und Biotechnologie basiert, effizienter und präziser sein wird.

Natürlich hängen die leistungsstarken Funktionen dieser „Brille“ von Durchbrüchen in der Grundlagenforschung ab. „Der Grund, warum die Einführung von Genen für niedrigen Cadmiumgehalt in mehr als zwei Jahren zu Ergebnissen geführt hat, liegt darin, dass die Funktionssequenz des Gens für niedrigen Cadmiumgehalt sehr klar war.“ Ye Rongjian führte aus, dass Reis schätzungsweise über etwa 50.000 Gene verfügt und dass derzeit etwa 4.000 Gene geklont und ihre Funktionen geklärt seien. Es kann viele Jahre dauern, bis man die Funktion eines Gens versteht, und auch in Zukunft liegt noch ein weiter Weg vor uns.

„Das Labor übernimmt nicht nur Test- und Analyseaufgaben, sondern erforscht auch die Geheimnisse der Gene.“ Saatgutmanager Nie Dongming stieß die schwere Sicherheitstür auf und vor ihm erschien die Keimplasma-Ressourcenbank, in der mehr als 100.000 Reissorten gelagert waren. Hier verfallen die Samen bei einer Temperatur von 4 Grad Celsius in einen Ruhezustand und können 5–10 Jahre sicher gelagert werden.

Zhou Hua sagte, dass die Keimplasma-Ressourcenbank eine Fundgrube für die Herstellung von Zuchtmaterial sei. Damals entdeckte der Akademiker Yuan Longping in Sanya das besondere Material der wilden sterilen Reispflanze „Yebai“, was zu einem Durchbruch in der Hybridreiszucht führte.

Der Durchbruch bei der Resistenz von R1607 gegen Reisbrand ist auch der Keimplasma-Ressourcenbank zu verdanken. „Damals erzielten wir einen Durchbruch in der Technologie zur Bekämpfung der Reisbräune. Wir hörten, dass die Chinesische Akademie der Wissenschaften ein Gen entdeckt hatte, das eine starke Resistenz verleiht, aber die Züchtungsexperten hatten dieses Material nicht zur Hand. Also suchten wir in der Keimplasma-Ressourcenbank und fanden tatsächlich das Originalmaterial.“ Zheng Ruifeng stellte vor, dass diese Bauernsorte zur Hybridisierung und Rückkreuzung mit Indica-Reissorten verwendet wurde, um eine Reihe von Materialien zu entwickeln, die Gene zur Resistenz gegen Reisbrand enthalten.

„Wenn in der Natur etwas verloren geht, kann man es möglicherweise nicht mehr finden, wenn man es in Zukunft verwenden möchte. Die Menschen sind sich heute zunehmend der Bedeutung von Keimplasma-Ressourcenbanken bewusst.“ Zheng Ruifeng sagte, dass es sich um eine Art Schutz an der Quelle handele, wenn der Wert der Keimplasma-Ressourcen nicht klar sei und die Vorteile noch nicht ausgeschöpft worden seien.

Zhou Hua stellte vor, dass die China Seed Group und das Yazhou Bay Seed Laboratory gemeinsam eine Liste der führenden wissenschaftlichen Forschungsinstitute und Universitäten des Landes herausgegeben hätten, die genetische Ressourcen durch die Zusammenarbeit zwischen Industrie, Universitäten und Forschung integrieren und allein im Reisbereich mehr als zehn Themen umfassen. Neben der weiteren gemeinsamen Forschung zu Genen mit niedrigem Cadmiumgehalt gibt es auch Kooperationen in Bereichen wie Herbizidresistenz und Resistenz gegen Reisbrand. „Das Ziel ist es, hervorragende Reissorten voller Schätze herzustellen.“

Saatgutproduktion – Hainan Oriental

Ein Mu Saatgut kann mehr als 100 Mu Felder versorgen

„Yanmei, wirf mir ein paar Setzlinge zu!“ „Okay, nimm sie!“ Fu Yanmei hob nicht einmal den Kopf, und ein Bündel zarter grüner Reissetzlinge flog aus ihrer Hand, überflog acht oder neun hart arbeitende Frauen, zog einen Bogen über das Reisfeld und wurde präzise an Zeng Yabeis Seite „abgeliefert“.

Am 3. Februar waren die Menschen in der Gemeinde Gancheng in der Stadt Dongfang in der Provinz Hainan seit dem Frühlingsfest mehr als eine Woche lang damit beschäftigt, Reissamen zu produzieren und Reissetzlinge zu verpflanzen. Die Dorfbewohner arbeiteten geschickt zusammen und lieferten sich ein Wettrennen beim Reisanbau auf den Feldern, wobei von Zeit zu Zeit schallendes Gelächter zu hören war.

Solche geschäftigen und fröhlichen Szenen ergeben sich häufig während des Saatgutproduktionsprozesses. Der attraktivste Teil des gesamten Saatgutproduktionsprozesses ist das Ähren- und Blühen, auch Bestäubung genannt.

Der Himmel klarte auf, die Temperatur stieg und die männlichen und weiblichen Pflanzen auf den Reisfeldern blühten. Die hellgelben Blüten sprenkelten die hellgrünen Reiskolben und wiegten sich sanft in der Brise. Ein 40 Meter langes Seil hängt in einem Bogen an den Reisähren. Zwei Arbeiter hielten jeweils ein Ende und gingen parallel in schnellem Tempo vorwärts. Wo immer das Seil vorbeiführte, berührten sich Reiskolben, Staubblätter zitterten und Pollen schwebten zum Stempel der Mutterpflanze. Im Nu füllte hellgelber Pulvernebel das Feld.

Wang Shiming, Geschäftsführer der Hainan Nong Le Nanfan Technology Company, sagte: „Züchtung bedeutet, einen Sack Saatgut mitzubringen und einen Sack Saatgut wieder zurückzutragen. Die Saatgutproduktion ist anders. Ein Mu Saatgutproduktion kann mehr als 100 Mu Felder versorgen.“

Die Samenproduktion umfasst viele Schritte und der Aussaatplan muss umgekehrt werden, damit sich die Elternpflanzen während ihrer Blütezeit treffen können. Beispielsweise dauert es beim männlichen Elternteil von Tsuen U 607 100 Tage von der Aussaat bis zur Blüte und 80 Tage beim weiblichen Elternteil, daher sollte der männliche Elternteil 20 Tage im Voraus ausgesät werden; danach sollte das Blattstadium kontinuierlich beobachtet und die Blütezeit analysiert werden, und manchmal sollten Anpassungen durch Wasser und Dünger vorgenommen werden, um sicherzustellen, dass die Blütezeiten übereinstimmen.

„Künstliche Bestäubung kann die Fruchtansatzrate von Hybridreis erhöhen.“ Wang Shiming erklärte, dass es vor vielen Jahren bis zu 100.000 „Saatgutproduktionsarmeen“ aus der Stadt Pingxiang in der Provinz Jiangxi auf Hainan gab. In den letzten Jahren hat das Land die Saatgutindustrie wiederbelebt und Pingxiang hat auch Maßnahmen wie Subventionen für große Saatgutproduzenten und Subventionen für die Getreideproduktion eingeführt. Dadurch ermutigt sind viele Bauern aus Jiangxi, die in Hainan Saatgut produziert hatten, in ihre Heimatstadt zurückgekehrt, um sich weiterzuentwickeln.

„Ich habe seit meiner Kindheit gelernt, wie man Setzlinge aufzieht und umpflanzt, wie man sie köpft und bestäubt, wie man Samen erntet und trocknet und wie man Samen auswählt und verpackt.“ Wang Shiming ist seinen Eltern seit über 20 Jahren nach Hainan gefolgt, um dort Saatgut anzubauen. Seine Haut ist gebräunt und er spricht langsam. Die Stadt Dongfang, in der er sich befindet, wurde 2022 als nationaler Saatgut produzierender Landkreis anerkannt. Das eine Million Mu große Land der Gratitude Plain ist fruchtbar. „Die Wintersaatgutproduktion beginnt jedes Jahr Ende Dezember und die Samen werden im April und Mai des folgenden Jahres geerntet. Zu dieser Zeit werden zufällig auch im Mittel- und Unterlauf des Jangtse Setzlinge gepflanzt.“

Aufgrund der steigenden Pacht- und Arbeitskosten hat sich die Reissaatgutproduktion auf Hainan nach Westen verlagert, von der ursprünglichen Stadt Sanya in den Autonomen Kreis Ledong der Li-Dynastie und dann in die Stadt Dongfang. „Der durchschnittliche jährliche Übertragungspreis für jedes Mu Land beträgt in Dongfang 1.300 Yuan, während er in Sanya bereits 3.500 Yuan überschritten hat“, sagte Wang Shiming.

Als Wen Mincao, stellvertretender Leiter der Produktionsabteilung der Zhongzhong Agricultural Technology Company, Mitte bis Ende September 2022 den dringenden Auftrag erhielt, die Saatgutproduktionsfläche von Quanyou 607 in Hainan von ursprünglich 6.000 bis 7.000 Acres auf über 20.000 Acres zu vergrößern, brummte ihm der Kopf. Wo könnte er Hersteller und Produktionsstandorte finden?

Zhongzhong implementiert ein auftragsbasiertes System und gibt jedes Jahr Pläne an Hersteller und professionelle Teams im ganzen Land heraus. Allerdings ist die Wintersaison für die Landwirtschaft auf dem Festland vorbei, was die Saatgutproduktion erschwert. Obwohl auf Hainan Saatgut produziert werden kann, ist gerade Wintergemüsesaison, es gibt wenig freies Land, die Pacht ist hoch und das Saatgut wird früh geliefert, sodass der Wettbewerb um die Anbaufläche ziemlich hart ist.

Dank Wang Shimings Kontakten zu vielen Parteien konnte Wen Mincao innerhalb von nur einer Woche eine Einigung über 6.000 Acres Land erzielen und endlich aufatmen. Die wichtigsten Saatgut produzierenden Landkreise unterstützen die Integration von Produktion, Verarbeitung, Lagerung, Verpackung und Logistik. Dank günstiger Richtlinien haben wir mit lokalen Herstellern einen Kooperationsrahmen für die Integration von Produktion und Lieferkette unterzeichnet. Wir produzieren und verpacken vor Ort und bringen das Saatgut auf den Markt. Nicht verkauftes Saatgut kann vor Ort gelagert werden.

Jeder Aufwand lohnt sich.

Im Mittel- und Unterlauf des Jangtsekiang denken die Bauern, die die Süße gekostet haben, schon lange über gutes Saatgut nach. Im Dorf Shilou, Stadt Wudian, Stadt Zaoyang, Provinz Hubei, ruft der Getreidebauer Chen Bangguo alle zwei oder drei Tage nach der Aussaat von Winterweizen Qiu Yunze an, einen Saatguthändler in der Stadt Wudian.

Gutes Saatgut ist sehr gefragt! Als ich versuchte, Tsuen Yuen 607 anzubauen, kam der alte Qiu an meine Tür, um mir das Saatgut zu verkaufen. Er garantierte mir, dass er mir den Ertrag erstatten würde, wenn das Saatgut nicht gut gewachsen wäre. Dadurch konnte ich zwei- bis dreihundert Kilogramm mehr Reis pro Hektar produzieren und den alten Qiu gerne zum Essen einladen! sagte Chen Bangguo. „In der Anfangsphase haben wir Musterfelder angelegt und Großbauern eingeladen, die Ernte und Ertragsmessung vor Ort zu beobachten, um mehr Bauern die komparativen Vorteile der Sorten vor Augen zu führen. Später haben wir Informationen über ertragsstarke Bauern gesammelt und Werbeplakate erstellt. Von der Keimlings- bis zur Ährentriebphase haben wir außerdem Treffen zur Keimlingsbesichtigung organisiert, um unseren Einfluss auszuweiten.“ Wang Hanyong, stellvertretender Verkaufsleiter der China Seed Group in der Provinz Hubei, redete endlos über die Erfahrungen bei der Werbung für gutes Saatgut.

Auf dem Feld der Hoffnung wird Saison für Saison die Geschichte eines guten Samens weiter erzählt.