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 Intelligente Fluoreszenzfarbstoffe
16.08.2018 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Neuer Behandlungsansatz für Juckreizgeplagte
15.08.2018 | Universität Zürich

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: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Im Focus: Neue interaktive Software: Maschinelles Lernen macht Autodesigns aerodynamischer

Neue Software verwendet erstmals maschinelles Lernen um Strömungsfelder um interaktiv designbare 3D-Objekte zu berechnen. Methode wird auf der renommierten SIGGRAPH-Konferenz vorgestellt

Wollen Ingenieure oder Designer die aerodynamischen Eigenschaften eines neu gestalteten Autos, eines Flugzeugs oder anderer Objekte testen, lassen sie den...

Im Focus: New interactive machine learning tool makes car designs more aerodynamic

Scientists develop first tool to use machine learning methods to compute flow around interactively designable 3D objects. Tool will be presented at this year’s prestigious SIGGRAPH conference.

When engineers or designers want to test the aerodynamic properties of the newly designed shape of a car, airplane, or other object, they would normally model...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

Das Architekturmodell in Zeiten der Digitalen Transformation

14.08.2018 | Veranstaltungen

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

Interaktive Software erleichtert Design komplexer Gussformen

16.08.2018 | Informationstechnologie

Fraunhofer HHI entwickelt Quantenkommunikation für jedermann im EU-Projekt UNIQORN

16.08.2018 | Informationstechnologie

Spezialfarbstoff erlaubt völlig neue Einblicke ins Gehirn

16.08.2018 | Medizin Gesundheit

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