Chinesische Wissenschaftler entdecken Schlüsselgen für frühe Reife und hohen Ertrag bei Reis – Reifezeit um 3–8 Tage verkürzt, Ertragssteigerung bis zu 11 %

2026-08-22 11:54

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de.wedoany.com-Bericht:

Am 21. veröffentlichte das Staatliche Schlüssellaboratorium für Biologische Reis-Züchtung des Chinesischen Reis-Forschungsinstituts in der international renommierten Fachzeitschrift „Science“ bahnbrechende Forschungsergebnisse.

Die Studie klonte das seltene Allel TGW1aJZ, das gleichzeitig Reifezeit und Ertrag von Reis reguliert, und entschlüsselte den molekularen Mechanismus, durch den das von ihm kodierte florigen-ähnliche Protein durch die Kopplung der „Blüh-Uhr“ mit der Stickstoffnutzungseffizienz die genetische Fessel „frühe Reife – hoher Ertrag“ bei Kulturpflanzen durchbricht. Damit wurde klargestellt, dass das Wesen von „früher Reife und hohem Ertrag“ bei Kulturpflanzen in der Balance zwischen Reifezeit und Stickstoffnutzungseffizienz liegt, was eine theoretische Grundlage und genetische Ressourcen für die Züchtung frühreifer und ertragreicher Sorten bietet.

Frühe Blüte verkürzt die vegetative Wachstumsphase und verringert dadurch die Biomasseakkumulation und den Ertrag. „Frühe Reife und hoher Ertrag“ verhalten sich wie „Fisch und Bärentatze“ – beides zugleich ist nicht zu haben.

Zhang Jian, korrespondierender Autor der Studie und Forscher am Chinesischen Reis-Forschungsinstitut, erklärte, dass das Forschungsteam eine umfassende Bewertung der Reifezeit- und Ertragsmerkmale von mehr als 300 weltweit gesammelten Reis-Genressourcen durchführte und eine rekombinante Inzuchtlinien-Population aus den in Südchina sowie im Jangtse-Einzugsgebiet hauptsächlich angebauten Indica-Reis-Sorte Huanghuazhan und der nordostchinesischen frühreifen, großkörnigen Japonica-Ressourcensorte Ji Zi 1560 als Elternlinien erstellte. Mit Tausendkorngewicht und Reifezeit als Bewertungsschlüsselindikatoren wurde auf Chromosom 1 der Haupteffekt-Locus qTGW1a lokalisiert, der Reis gleichzeitig frühe Reife und hohen Ertrag verleiht, was zeigt, dass dieser Locus der Schlüssel zur Durchbrechung der genetischen Fessel „frühe Reife – hoher Ertrag“ bei Reis ist.

Die Studie ergab, dass TGW1a aufgrund von Unterschieden in großen Sequenzabschnitten im Promotor in drei Haplotypen unterteilt werden kann. Davon ist TGW1aJZ der ancestrale Typ, der hauptsächlich in Wildreis vorkommt, TGW1aHHZ hauptsächlich in Indica-Reissorten und TGW1aNIP hauptsächlich in Japonica-Reissorten.

Durch molekulare Züchtungsmethoden führte das Forschungsteam TGW1aJZ in die in Südchina hauptsächlich angebauten frühen Indica-Sorten Zhongjiazao 17 und Zhongzao 39 sowie in die Indica-Restorerlinien Huazhan und R173 ein und selektierte weiterhin verbesserte Sorten mit TGW1aJZ-Gn1aHHZ. Von 2023 bis 2025 wurden drei Jahre in Folge Feldversuche in Hangzhou (Zhejiang) und Nanning (Guangxi) durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass die Erntezeit der verbesserten neuen Sorten um 3–8 Tage verkürzt und der Ertrag um 4,2 %–11,0 % gesteigert wurde.

„Diese Studie zielt auf den aktuellen landwirtschaftlichen Schmerzpunkt der Anbauspannenkonflikte in Chinas Mehrfachanbaugebieten ab, klonte das Schlüsselgen für frühe Reife und hohen Ertrag TGW1aJZ und entwickelte eine Reihe verbesserter neuer Sorten mit um 3–8 Tage verkürzter Reifezeit und um 4 %–11 % gesteigertem Ertrag, was hervorragende genetische Ressourcen und Anwendungsdemonstrationen für die Verbesserung von Reis auf frühe Reife und hohen Ertrag bietet“, so Zhang Jian.

China

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