Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Reis gegen Eisen- und Zinkmangel

13.06.2018

ETH-Forschende haben eine wichtige Reissorte genetisch so modifiziert, dass diese effizienter Eisen und Zink in ihren Reiskörnern anreichert.

Ein Team von Forschenden um Navreet Bhullar vom Institut für molekulare Pflanzenbiologie der ETH Zürich hat zwei der häufigsten Reissorten der Welt, Nipponbare und IR64, genetisch verändert, und zwar so, dass die Pflanzen Zink und Eisen aus zellulären Speichergefässen, den Vakuolen, besser mobilisieren. Die beiden Mineralstoffe werden dann in den inneren, weissen Teil des Reiskorns befördert und dort angereichert.


Im Gewächshaus reicherte der genveränderte Reis ausreichende Mengen an Eisen und Zink in den Körnern an. (Bild: Navreet Bhullar / ETH Zürich)

Weltweit leiden rund 1,6 Milliarden Menschen unter Blutarmut, davon ist ein hoher Anteil auf Eisenmangel zurückzuführen. Von Zinkmangel, der zu einem geschwächten Immunsystem führt, ist weltweit ein Drittel der Menschheit betroffen.

Reis ist für die Hälfte der Menschheit ein Grundnahrungsmittel und enthält sowohl Eisen als auch Zink. In der Regel wird jedoch nur das polierte Korn verzehrt, das meist kaum oder gar keine lebenswichtigen Nährstoffe enthält. Deshalb will Bhullars Team die Mikronährstoffe im Endosperm, also im polierten Korn, erhöhen.

Drei Gene machen den Unterschied

Die ETH-Forschenden sind die ersten, die nun den Hebel bei den zellulären Transportmechanismen der beiden Mineralstoffe ansetzen, um so das Reiskorn damit anzureichern.

Um dies zu bewerkstelligen, bauten die ETH-Forschenden Reispflanzen ein Genkonstrukt ein, das eine Kombination von drei zusätzlichen Gene exprimiert. Eines der Gene mobilisiert das in den Pflanzenvakuolen gespeicherte Eisen. Ein weiteres Gen exprimiert das eisenspeichernde Protein Ferritin, und das Dritte fördert die effiziente Eisen- und Zinkaufnahme durch die Wurzeln.

Bereits vor einem Jahr präsentierte dieselbe ETH-Gruppe eine Reislinie, in deren Körnern gleichzeitig der Gehalt der Mikronährstoffe Eisen, Zink und Beta-Karotin erhöht wurde.

Wie von der Consultative Group on International Agricultural Research (CGIAR) empfohlen, sind 15 Mikrogramm Eisen und 28 Mikrogramm Zink pro Gramm Trockengewicht von polierten Körnern nötig, um einen knappen Drittel des geschätzten durchschnittlichen Nahrungsbedarfs zu decken. In ihrer jüngsten Arbeit entwickelten die ETH-Forschenden Reissorten, bei denen der Eisengehalt in den polierten Körner bei über 13 Mikrogramm pro Gramm Trockengewicht liegt – was mehr als 90 Prozent der von der CGIAR empfohlenen Zielmenge entspricht. Den Zinkgehalt erreichte teilweise sogar 170 Prozent des angestrebten Ziels.

Kontrollierte Freilandversuche geplant

Die Pflanzen wurden bisher erst unter Labor- und Gewächshausbedingungen getestet. Ob der genetisch modifizierte Reis auch im Freiland ähnlich effizient ist, wird Navreet Bhullar deshalb in naher Zukunft im Freiland prüfen.

«Wir müssen zuerst feststellen, dass die Pflanzen auch unter Freilandbedingungen in ihren Körnern entsprechende Mengen von Eisen und Zink einlagern», betont die Forscherin. «Danach wollen wir untersuchen, ob die angereicherten Mineralstoffe für den Menschen überhaupt verfügbar sind», Diese Untersuchungen würden Jahre beanspruchen, ehe die neuen Reissorten zum Anbau freigegeben werden könnten.

Literaturhinweis

Wu T-Y, Gruissem W, Bhullar NK. Targeting intra‐cellular transport combined with efficient uptake and storage significantly increases grain iron and zinc levels in rice. Plant Biotechnology Journal, first published: 07 May 2018. doi: 10.1111/pbi.12943

Weitere Informationen:

https://www.ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2018/06/reis-reich...

Peter Rüegg | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Schlüsselmolekül des Alterns entdeckt
20.06.2018 | Deutsches Krebsforschungszentrum

nachricht Mit Parasiten infizierte Stichlinge beeinflussen Verhalten gesunder Artgenossen
20.06.2018 | Westfälische Wilhelms-Universität Münster

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Im Focus: Overdosing on Calcium

Nano crystals impact stem cell fate during bone formation

Scientists from the University of Freiburg and the University of Basel identified a master regulator for bone regeneration. Prasad Shastri, Professor of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Hengstberger-Symposium zur Sternentstehung

19.06.2018 | Veranstaltungen

LymphomKompetenz KOMPAKT: Neues vom EHA2018

19.06.2018 | Veranstaltungen

Simulierter Eingriff am virtuellen Herzen

18.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Mit Parasiten infizierte Stichlinge beeinflussen Verhalten gesunder Artgenossen

20.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Schlüsselmolekül des Alterns entdeckt

20.06.2018 | Biowissenschaften Chemie

Vorhersage von Kristallisationsprozessen soll bessere Kunststoff-Bauteile möglich machen

20.06.2018 | Materialwissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics