Der Ursprung des Reis': Alles eine Frage der Berechnung

10.05.2011 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Reis - Nahrungspflanze mit langer Geschichte (Quelle: © Fyle / Fotolia.com)
Reis - Nahrungspflanze mit langer Geschichte (Quelle: © Fyle / Fotolia.com)

Ein Internationales Team von Genomforscher adressiert den Ursprungsort der Weltnahrungspflanze Reis in China. Gleichzeitig geben die neuen Forschungsergebnisse Einblicke in die 9.000-jährige Kulturgeschichte dieser zu den Gräsern gehörenden Kulturpflanze.

Die domestizierte Reispflanze stammt aus China. Genau genommen aus dem Yangtze-Gebiet. Damit scheint die bisherige Theorie einer unabhängigen Entwicklung des Kulturreises in Indien und in China nicht mehr haltbar zu sein. Reis ernährt heute gut die Hälfte der Weltbevölkerung und gilt als eine der ältesten Nutzpflanzen überhaupt. Gleichzeitig ist Reis für massive Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft in Form von Lachgas verantwortlich. Erstmals domestiziert wurde Reis demnach vor etwa 13.500 bis 9.000 Jahren. Diese Analyse auf Basis der „molekularen“ Uhr, einer Anhäufung von Mutationen über die Zeit, ist konsistent mit archäologischen Pfunden im Tal des Yangtze Flusses. Während sich die beiden Subspezies, der sogenannte Indica und Japonica Reis, erst vor etwa 3.900 Jahren und damit lange nach der ersten Nutzung als Kulturpflanze herausgebildet haben. Ebenfalls archäologisch belegt werden kann die Nutzung von Reis in der Ganges-Region in Indien. Ausgrabungen beweisen einen Reisanbau in Indien seit ca. 4.000 Jahre. 

Die Unterart Indica des Kulturreises (Oryza sativa ssp. Indica) wird auch als Langkorn, Basmati-Reis oder Patna-Reis bezeichnet. Oryza sativa ssp. japonica wird als Klebreis oder Risotto z.B. für Sushi verwendet. Durch diese neuen Studien ist auch klar, dass nur eine Wildreisart der Ursprung dieser beiden heute am weitesten verbreitetsten Kulturreispflanzen sein kann. O. rufipogon ist der in Süd- und Südostasien verbreitete Vorfahre des Kulturreises. Bislang nahm man an, dass dies auch Oryza nivara sein könnte, eine ebenfalls in dieser Region anzutreffende Wildpflanze. Die Zwei-Ursprungsort-Theorie ließ sich so gut untermauern. Durch die nun vorliegende Arbeit wurde O. nivara zum Ökotyp von O. rufipogon „degradiert“. 

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Die beiden weit verbreitetsten Kulturreissorten Japonica und Indica haben gemeinsame Vorfahren (Quelle: © Dieter Schütz / pixelio.de).

Die beiden weit verbreitetsten Kulturreissorten Japonica und Indica haben gemeinsame Vorfahren (Quelle: © Dieter Schütz / pixelio.de).

Kombination aus Alt und Neu

Basis dieser neuen Annahmen sind Genomuntersuchungen an nicht kultivierten Wildpflanzen und an kultivierten Reis-Varietäten. Insgesamt 630 Genfragmente auf drei der insgesamt 12 Reis-Chromosomen (8, 10 und 12) wurden hierfür untersucht. Auf Basis von SNP-Analysen nahmen die Forscher eine demographische Modellierung vor. Die verwendeten Computerprogramme stammten aus der Humangenomforschung, wo Verwandtschaftsanalysen zur Aufklärung genetischer Ursachen von Krankheiten dienen. Diese Analysen legten einen gemeinsamen Ursprung von Indica und Japonica Reis nahe. Daraufhin bezog das Forscherteam auch ältere Daten in die Untersuchung ein. Das Genom von Reis ist seit 10 Jahren vollständig entziffert. Auch diese älteren Daten untermauerten diese Ergebnisse, als sie mit der aktuellen Analyse-Software untersucht wurden. Das übereinstimmende Ergebnis aus alten und neuen Datensätzen ist: die genetische Ähnlichkeit beider Gruppen (Indica und Japonica) ist größer als mit jeder anderen in die Untersuchungen einbezogenen Wildpflanze von Reis. 

Wie der Reis von China nach Indien kam, kann nicht mit Sicherheit gesagt werden. Wahrscheinlich ist jedoch ein Transfer durch Händler oder bäuerliche Migranten vom heutigen China in das heutige Indien. Durch die intensive züchterische Bearbeitung und fortwährende Kreuzung mit lokalen Wildreispflanzen ist die immense Vielfalt entstanden. So kam es auch zu der Trennung in diverse  Subspezies, von denen Indica und Japonica Reis die wichtigsten sind. 

Die vorliegende Studie mit den neuen Erkenntnissen zum Ursprung der Weltnahrungspflanze Reis beweist die Stärke einer Kombination von molekularen Daten und computergestützten Modellierungswerkzeugen. Das diese neuen Einblicken in die Kulturgeschichte des Reis keine rein akademischen Interessen stillen, ist offensichtlich. Vielmehr werden die Erkenntnisse helfen, aktuelle Züchtungsprogramme effizienter und zielführender zu gestalten. Denn in diesen kommt es auf ein besseres Verständnis und damit einer bessere Nutzung der genetischen Vielfalt an. 

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