7.3 Reis

Oryza sativa L. und Oryza glaberrima, die heimischen Reissorten, sind diploide Arten (2n = 24) mit 22 wild lebenden verwandten Arten und umfassen zusammen vier Artenkomplexe: den kultivierten Reiskomplex und sechs primäre Verwandte des Genpools; den Officinalis-Komplex von neun Arten mit fünf diploiden und vier tetraploiden: Meyeriana-Komplex mit zwei diploiden Arten; der Ridleyi-Komplex mit zwei tetraploiden Arten; und zwei andere Arten unsicherer Klassifizierung (Brar und Singh, 2011). Oryza sativa ist eine wichtige und wichtige Ernte in Asien, insbesondere in Süd-, Ost- und Südostasien, und auch in Südeuropa wie Frankreich und Amerika wichtig, während Oryza glaberrima als Halbhochland (nicht bewässert) verbreitet ist weitgehend, aber auch teilweise bewässert) Landtyp in Gebieten mit hohem Niederschlag gefunden. Die Hybriden davon mit Oryza sativa sind steril. O. sativa hat einen diphyletischen Ursprung, und die beiden Unterarten, nämlich O. sativa var. indica und O. der Ökotyp sativa var japonica in gemäßigten Regionen ist klar voneinander getrennt, da er vor etwa 7 Millionen Jahren mit verschiedenen Genpools der Vorfahren auseinandergegangen ist (Brar und Singh, 2011). Es gibt eine große Vielfalt innerhalb der Indica-Gruppe, und die große Vielfalt in den heimischen O. sativa-Genpools kann nicht durch vorgeschlagene Ursprünge von O. nivara oder von O. rufipogon erklärt werden (Sang und Ge, 2007).

O. Sativa sind ertragreiche Sorten, während O. glaberrima-Sorten sind nicht so ertragreich wie die ersteren, tragen aber viele wünschenswerte Eigenschaften wie Resistenz gegen reisgelbe Fleckenviren, afrikanische Gallmücken und auch gegen Nematoden. Es ist auch tolerant gegenüber Trockenheit, Säuregehalt und Eisentoxizität und konkurriert stark mit Unkräutern, was auf Möglichkeiten zur Kreuzung der beiden Arten für komplementäre Effekte auf wünschenswerte Merkmale hindeutet (Brar und Singh, 2011). Diese Strategie hat die „Nerica“ und andere Elite-Linien in Zuchtprogrammen in Westafrika und auf den Philippinen hervorgebracht (Diagne et al., 2010).Die Verfügbarkeit wilder Verwandter bietet Möglichkeiten jenseits des heimischen Genpools, sich an erhöhte abiotische Belastungen anzupassen, die mit dem Klimawandel erwartet werden. Im Sativa-Komplex, die sieben primären Genpool Verwandten, alle Diploiden mit dem gleichen Genom wie inländischer Reis, haben vielfältige ökogeographische Verteilung, wie folgt: Oryza nivara, eine jährliche, reicht vom Deccan Plateau in Indien zu den Plateau-Regionen von Myanmar, China und Südostasien, manchmal zusammenleben mit Oryza rufipogon, ein enger Verwandter. O. rufipogon ist eine mehrjährige Art, die im tropischen und subtropischen Asien, Südamerika und Australien vorkommt. Oryza longistaminata, die in Afrika vorkommt, ist eng mit der westafrikanischen Oryza barthii verwandt, manchmal in sympatrischen Gemeinschaften, die einen hohen (~ 2 m), aufrechten, rhizomatösen Phänotyp aufweist und auskreuzt. Oryza breviligulata ist ein weiterer wilder Verwandter in Afrika. Oryza meridionalis kommt in den australischen Tropen vor. Und Oryza glumaepatula kommt in Südamerika vor (Brar und Singh, 2011). Diese wilden Verwandten haben unerwünschte Eigenschaften, wie Zerbrechen, schlechte Getreideart, schlechte Pflanzentyp, geringe Ausbeute und verschiedene Unverträglichkeitsbarrieren, aber nützliche Eigenschaften wurden auf heimischen Reis übertragen. Auch Resistenz gegen die tödliche Reiskrankheit, Bakterienfäule und verschiedene andere Viren, Toleranz gegenüber Bodentoxizität, frühe Reifung und zytoplasmatische männliche Sterilität.

Für heimischen Reis sind die tertiären Wildverwandten eine weitere Quelle genetischer Vielfalt. Der Oryza officinalis-Komplex mit neun Arten — den B-, C-, D- und E-Genomen in verschiedenen diploiden und tetraploiden Kombinationen – hat zur Resistenz gegen die gefürchtete braune Blattkrankheit, bakterielle Blight-Krankheit, Blast und auch gegen ertragssteigernde Merkmale von Oryza grandiglumis (CCDD) beigetragen (Yoon et al., 2006). Der wilde Farnverwandte Oryza brachyantha, der nicht in die vier Hauptspezieskomplexe eingestuft ist, hat Resistenz gegen Bakterienfäule und Diversität für Wachstum und Wachstumsdauer bereitgestellt (Brar und Singh, 2011). Im Falle von Reis hat die Introgression von wilden Verwandten zu einer Verbesserung sowohl der Hauptgene als auch der quantitativ vererbten Merkmale geführt. Es gibt polyphyletische Ursprünge unter den kultivierten Reisarten / Unterarten, und diese haben auch das Potenzial, Gene zur Verbesserung durch die gemeinsame Nutzung von Genpools hinzuzufügen. Doch in den jeweiligen Domestizierungen war die dramatische Umwandlung von einem Unkrauttyp zu zuverlässigen Sorten wahrscheinlich mit Domestizierungsgenengpässen verbunden. Angesichts des breiten Spektrums an Lebensräumen, Ploidie-Niveaus und Pflanzentypen unter den wilden Verwandten des Reises besteht aufgrund der bereits erzielten ermutigenden Ergebnisse die Möglichkeit, ihre Verwendung zur Verbesserung der Kulturpflanzen zu erhöhen. Es ist derzeit unklar, ob die Vielfalt für abiotische Belastungen, die für die Anpassung an den Klimawandel benötigt werden, von wilden Verwandten bezogen werden kann; diese können jedoch möglicherweise in den australischen Ökologien für die Verteilung eines Teils des primären Genpools Oryza rufipogon und des sekundären Genpools officinalis-Komplex für Oryza australiensis und eines Teils der Oryza officinalis-Verteilung gefunden werden.