De wereldbevolking groeit snel en legt een steeds grotere druk op de voedselvoorziening en het milieu, zeker in ontwikkelingslanden. De makkelijkste oplossing is om de opbrengst per hectare te vergroten van bijvoorbeeld rijst. Daarom komt de nieuwste ontdekking van Chinese wetenschappers als geroepen.

Niet méér land
Een Chinees onderzoeksteam dat samenwerkte met een Duitse wetenschapper is het gelukt om tot wel 40 procent meer rijst van een rijstveld te halen door aan de planten een tweede kopie van een bepaald gen toe te voegen. In vakblad Science schrijven de onderzoekers hoe belangrijk het is dat de opbrengst per rijstveld omhooggaat om zo de toenemende vraag naar voedsel het hoofd te kunnen bieden. Over de hele wereld proberen wetenschappers manieren te vinden om de voedselproductie per hectare omhoog te krijgen, zodat er niet méér land nodig is en de aarde dus niet extra wordt belast. De Chinese onderzoekers hebben dit voor elkaar gekregen door het DNA van de plant zo genetisch te modificeren dat hij meer rijstkorrels produceert en sneller groeit.

Rijst is geen mais 
Welke gewassen mensen ooit zijn gaan gebruiken voor de landbouw berust deels op toeval: welke planten kwamen ze tegen en onder welke omstandigheden kwamen ze tot bloei? Studies naar zulke gewassen hebben duidelijk gemaakt dat ze niet allemaal even goed zijn in fotosynthese. Mais is bijvoorbeeld heel efficiënt, maar rijst veel minder. En dus zoeken wetenschappers naar manieren om de efficiëntie van de fotosynthese van rijst te verbeteren.

Te weinig stikstof
De Chinese onderzoekers gingen daar dieper op in, maar wel met een ander uitgangspunt, schrijft onderzoeker Steven Kelly van de University of Oxford in een artikel in Science over de Chinese studie. Zij vroegen zich af hoe rijst reageert op uitdagingen, zoals te weinig voeding. Ze ontdekten dat de expressie van transcriptiefactor OxDREBIC toenam als de planten in stikstofarme grond groeiden. Daarna voegden ze een tweede kopie van een gen van een andere plant toe aan het DNA van de testplant. Daarmee konden ze de plant aanzetten tot extra expressie van OxDREBIC. De wetenschappers zagen dat de planten met de tweede kopie 12 tot 40 procent meer rijst produceerden dan de controlegroep. De genetische modificatie had niet alleen nut bij rijst, ook de opbrengt van tarwe steeg met 10 procent. De onderzoekers concluderen dat hun aangepaste rijstplanten meer opbrachten, doordat ze in staat waren om stikstof op efficiëntere wijze uit de grond te halen. Ook kwamen ze sneller tot bloei.

De onderzoekers benadrukken dat hun techniek net zo goed kan worden uitgevoerd zonder genen te gebruiken die van andere planten afkomstig zijn. Daarmee hopen ze de weerstand voor commercieel gebruik weg te nemen. En een belangrijke stap te zetten in de voedselvoorziening voor een groeiende wereldbevolking.

Wat is een transcriptiefactor?
Een transcriptiefactor is een eiwit dat zich bindt aan een specifieke DNA-sequentie en daarmee zorgt voor meer of minder transcriptie van dit bepaalde gen. De transcriptiefactor heeft daardoor een functie bij de regulatie van de genexpressie. In verschillende soorten cellen met hetzelfde DNA worden verschillende eiwitten aangemaakt. Er zijn zo in de ene cel als het ware andere genen ingeschakeld dan in de andere.

Groei wereldbevolking
Eind dit jaar zijn er ruim 8 miljard mensen op aarde. Elf jaar geleden waren dat er nog maar 7 miljard. De wereldbevolking blijft toenemen, maar wel in het laagste tempo sinds 1950, aldus onderzoekers van de VN. In 2030 zijn er volgens berekeningen 8,5 miljard mensen en in 2050 ongeveer 9,7 miljard. Maar de groei blijft afzwakken: in 2080 zijn er 10,4 miljard aardbewoners. En dat blijft zo tot 2100. Twee jaar geleden ging de VN er nog van uit dat er tegen het eind van de eeuw 11 miljard mensen op onze planeet zouden rondlopen.

Acht landen zijn goed voor meer dan de helft van de toename van het aantal mensen: Congo, Egypte, Ethiopië, India, Nigeria, Pakistan, Filipijnen en Tanzania. In het Westen gaat de bevolking juist krimpen.