Wöchentlicher Wissenschafts- und Technologievortrag – Durch geschickten Einsatz der Molekularzüchtung verfügt dieser Mais über eine außergewöhnliche Nährstoffqualität!

Es besteht seit langem weltweiter Konsens darüber, dass bei landwirtschaftlichen Produkten nicht mehr die Produktion gesteigert, sondern deren Qualität verbessert werden sollte. Mais ist eines der drei wichtigsten Grundnahrungsmittel in meinem Land. China hat bei der Verbesserung der Maissorten bemerkenswerte Erfolge erzielt, doch der Weg zur Verbesserung ist hier nicht zu Ende. Mais bietet noch mehr Wert und Möglichkeiten. Im Jahr 2002 konzentrierte Li Jiansheng, Professor an der China Agricultural University, seine Aufmerksamkeit auf die Verbesserung der Maisqualität.

Professor Li Jiansheng und seine Teammitglieder drangen tief in die experimentellen Felder vor. Nach 14 Jahren intensiver Forschung schlossen sie das wissenschaftliche Forschungsprojekt „Entdeckung wichtiger ernährungsphysiologischer Qualitätsgene von Mais und Anwendung der molekularen Züchtung“ ab. Das Projekt gewann 2016 den zweiten Preis des National Technological Invention Award.

Herstellung von nährstoffreichem Mais

Das Projektteam von Li Jiansheng hält an der ursprünglichen Absicht fest, eine Partie Mais mit „außergewöhnlicher“ Nährstoffqualität anzubauen. Provitamin A und Vitamin E in Maiskörnern sind wichtige Nährstoffe, die sich positiv auf die menschliche Gesundheit sowie auf das Wachstum und die Entwicklung von Tieren auswirken. Wie können wir diese Vorteile verstärken und daraus ein köstliches und gesundes Nahrungsmittel machen?

Um eine nahrhaftere Maissorte zu entwickeln, kombinierte das Team von Li Jiansheng geschickt Biotechnologie mit traditionellen Züchtungstechniken. Sie führten gezielte Forschungen zu wichtigen Merkmalen wie Provitamin A und Vitamin E in Maiskörnern durch und klonten erfolgreich die Gene, die diese Ernährungsmerkmale durch hochdichte molekulare Marker steuern. Sie erforschten eingehend die genetischen Mechanismen dieser Gene, entwickelten neue funktionelle molekulare Marker und wandten diese Marker schließlich in der molekularen Züchtung an.

Während dieses Prozesses gelang es ihnen, mehrere Gene zu klonen, die den Gehalt und die Zusammensetzung von Provitamin A und Vitamin E in Maiskörnern beeinflussen, und mehrere funktionelle molekulare Marker zu entwickeln. Durch die Kombination mit traditionellen Züchtungstechniken züchteten sie mehrere neue Maissorten mit hohem Provitamin A- und Vitamin E-Gehalt und eröffneten damit einen neuen Weg für die Züchtung von Maisqualität.

Mit molekularer Züchtung zu ölreichem Mais

Die wichtige Rolle von Maisöl im Leben der Menschen kann nicht ignoriert werden. Maisöl ist reich an ungesättigten Fettsäuren. Es ist nicht nur ein gesundes Speiseöl, sondern auch ein wichtiger Rohstoff für energiereiches Futter. Professor Li Jiansheng ist sich des Werts von Maisöl durchaus bewusst und beschloss daher, sein Team dazu zu bringen, die technologischen Vorteile des Produkts zu nutzen und sich noch tiefer mit der Erforschung der Eigenschaften von Maisöl zu befassen.

Durch eine Genom-Assoziationsanalyse konnte das Team von Professor Li Jiansheng 72 Gene entdecken, die Einfluss auf die Gesamtzusammensetzung und das Verhältnis von Öl und Fettsäuren haben. Zum ersten Mal stellte es die Theorie auf, dass „die Ansammlung überlegener Allele eine wichtige genetische Grundlage für die Erhöhung des Maisölgehalts ist“. Anschließend entdeckten sie die überlegenen Allele, die den Ölgehalt und die Zusammensetzung beeinflussen, und entwickelten sechs funktionelle molekulare Marker. Durch die Nutzung dieser Marker gelang es, ölreiche, überlegene Allele in die beiden Eltern von „Zhengdan 958“ einzuführen, einer der am weitesten verbreiteten Hybridmaissorten in meinem Land. Nicht nur, dass sich der Kornertrag nicht veränderte, auch der Kornölgehalt konnte um 26,5 % gesteigert werden. Diese Leistung ist ein Beispiel für die molekulare Züchtung von Maisöl.

Durch ihre herausragende Forschungsarbeit haben Professor Li Jiansheng und sein Team Mais zu einem hochwertigen Getreide gemacht, das nahrhafter, gesünder und besser schmeckt. Ihre Bemühungen waren beispielhaft für die Verbesserung der Qualität der landwirtschaftlichen Produkte unseres Landes und trugen zur Entwicklung der Agrarwissenschaft und -technologie bei. Dank ihrer Bemühungen wird Mais auch weiterhin den chinesischen Tisch mit reichhaltigem Geschmack und Nährstoffen bereichern.

Autor: Niu Mingze, PhD, Sichuan-Universität

Experte: Zhu Yehua, stellvertretender Herausgeber der Science and Technology Review, PhD der Tsinghua-Universität

Chinesische Vereinigung für Wissenschaft und Technologie, Abteilung für Wissenschaftspopularisierung

Xinhuanet

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