Mit einem gentechnischen Eingriff hat ein Forschungsteam Reispflanzen so verändert, dass sie Wasser effizienter nutzen und sich besser vor Sonneneinstrahlung schützen als ihre natürlichen Verwandten. Ziel ist es, den Ertrag der Kultur zu steigern, berichtet die Gruppe um Dhruv Patel-Tupper von der University of California in Berkeley im Fachblatt »Science Advances«.

Reis ist für mindestens 20 Prozent der weltweiten Kalorienzufuhr des Menschen verantwortlich. Deshalb könnten genetische Verbesserungen dieser wichtigen Pflanze große Vorteile bringen. Die Fachleute nutzten zur Manipulation des Erbguts ein Verfahren namens CRISPR-Cas9. Mit ihm kann man gezielt in die Erbgutsequenz eingreifen, insbesondere um Gene auszuschalten. Wesentlich schwieriger ist es, Gene so zu verändern, dass sie besser arbeiten.

Patel-Tupper und Team nutzten CRISPR, um das Genom von Reis (Oryza sativa) zu verändern. Sie konzentrierten sich auf ein Gen namens PsbS, das eine Rolle in der Fotosynthese spielt. Statt das Gen selbst zu bearbeiten, veränderten sie diverse DNA-Sequenzen, die die Aktivität des PsbS-Gens regulieren. In einigen Fällen drehten sie deren DNA-Sequenz um, was die Produktion des PsbS-Proteins in den Zellen erhöhte.

Die genetisch veränderten Reispflanzen stellten zwei- bis dreimal so viel PsbS-Protein her wie normale Pflanzen. Dies half ihnen, sich besser vor Sonneneinstrahlung zu schützen und Wasser effizienter zu nutzen. Laut den Forschern sind diese Veränderungen wichtige Schritte, um die Fotosynthese zu verbessern.