Hannah van der Korput
20 januari 2023, 11:54

Het klonen van rijstplanten kan voor een ware rijstrevolutie zorgen

Wetenschappers hebben een doorbraak bereikt die kan bijdragen aan de voedselvoorziening voor miljoenen mensen. De onderzoekers kloonden met succes een hoogproductieve en ziekteresistente rijstzaad. De ontdekking heeft de potentie om de kosten van de rijstproductie wereldwijd drastisch te verlagen.

Pexels pixabay 164504 Het klonen van hybride rijstzaden kan gunstige gevolgen hebben voor de rijstproductie wereldwijd | Credits: Pexels

Sinds 1920 worden veel rijstplanten gekweekt uit hybride zaden. Deze ontstaan door de kruising van twee verschillende zaden. Hybride zaden hebben veel voordelen, zo zorgen ze voor meer opbrengsten en zijn ze beter bestand tegen ziekten en het veranderende klimaat. De zaden die uit deze kwalitatieve rijstplanten voortkomen, produceren helaas geen rijstplanten met dezelfde kwaliteiten. Als boeren goed presterende hybride rijstplanten willen gebruiken, moeten ze elk seizoen nieuw zaad kopen. Hybride rijstplanten zorgen voor zo’n 10 procent meer opbrengst, maar ze zijn ook duurder om te kweken. Hierdoor profiteren veel boeren in de wereld nog niet van hybride rijstplanten.

Klonen zorgt voor enorme kansen

De mogelijkheid om een kloon, een exacte replica, van de hybride rijstplant te produceren uit de zaden zou een enorme kans zijn voor de wereldlandbouw. Boeren hoeven niet meer elk jaar dure hybride zaden te kopen, die voor boeren in ontwikkelingslanden onbetaalbaar zijn. In plaats daarvan schaffen boeren de hybride rijstplanten één keer aan, om vervolgens de zaden van hun eigen hybride planten te herplanten. Zo profiteren ze jaar na jaar van hogere opbrengsten.

Doorbraak

De onderzoeken naar het klonen van hybride rijstplanten lopen al jaren. Plantenbiologen van de Universiteit van Californië, Davis lukten het in 2019 al om hybride rijstzaden te klonen. Het proces had toen nog niet zo’n hoge efficiëntie: zo’n 30 procent. Dit betekent dat drie van de tien zaden van dezelfde hoge kwaliteit waren als het oorspronkelijke hybride zaad Na nieuw onderzoek dat recent in Nature werd gepubliceerd is dit percentage nu aanzienlijk verhoogd. Inmiddels is een efficiëntie van 95 procent bereikt. Ook is aangetoond dat dit proces minstens drie generaties kan worden volgehouden.

Belangrijke voedingsbron

Rijst vormt voor zo’n 4 miljard mensen, ruim de helft van de wereldbevolking, een hele belangrijke voedingsbron. Het klonen van hybride rijstplanten is een belangrijke stap om een groeiende bevolking te kunnen blijven voeden. Als meer boeren hybride rijstplanten kunnen verbouwen, verhoogt dat de opbrengst.

Mogelijkheden voor andere gewassen

De resultaten kunnen ook worden toegepast op andere voedselgewassen, zo is te lezen in het onderzoek. Rijst is met name een genetisch model voor andere graangewassen zoals maïs en tarwe, die samen belangrijke basisvoedingsmiddelen voor de wereld vormen.

Meer lezen over landbouw en voeding?

108 miljoen uit EU-fonds voor Limburgse fabrieken die van afval waterstof maken

Huishoudelijk afval dat na inzameling en sortering niet wordt gerecycled belandt nog vaak in de verbrandingsoven. Energiebedrijf RWE hoopt met project FUREC (Fuse, Reuse, Recycle) een deel van dit niet-recyclebaar huishoudelijk afval te gebruiken voor de productie van waterstof. Daarvoor ontving het gisteren 108 miljoen euro uit het Europese Innovatiefonds. Huishoudelijk afval worden pellets FUREC bestaat uit twee installaties. De eerste moet gebouwd worden in het Limburgse Zevenellen. In deze ‘voorbehandelingsinstallatie’ moet straks jaarlijks 700.000 ton niet-recyclebaar huishoudelijk afval worden omgezet in brandstofpellets. Dit zijn samengeperste en gedroogde korrels ter grootte van een vinger. CO2 afvangen Deze pellets worden vervolgens vervoerd naar de tweede fabriek, die gebouwd zal worden op het Limburgse industrieterrein Chemelot. Daar worden de pellets onder langdurige en extreme hitte vergast, waardoor de moleculenstructuur wordt afgebroken; een vorm van chemische recycling. Wat overblijft zijn koolstof atomen en waterstof. De CO2 die bij het proces vrijkomt wil FUREC afvangen en opslaan. Op den duur ziet het ook mogelijkheden om deze CO2 weer opnieuw te gebruiken als grondstof voor de industrie.Wat is chemische recycling? Chemische recycling is een verzamelnaam voor verschillende technologieën die het mogelijk maken om plastic, maar ook gemixt afval tot de oorspronkelijke bouwstenen (polymeren, monomeren of atomen) af te breken. Dit kan bijvoorbeeld door het afval bloot te stellen aan extreme hitte (vergassing of pyrolyse) of chemische oplosmiddelen (depolymerisatie). Wat overblijft is een homogene massa die je opnieuw kunt inzetten als grondstoffen voor plastic.Waterstof voor de industrie FUREC verwacht jaarlijks zo’n 54.000 ton waterstof te produceren. Een deel hiervan zal gebruikt worden om industriële processen op Chemelot te verduurzamen. Hiermee kan het aardgasverbruik van Chemelot met meer dan 280 miljoen kuub verminderd worden. Dit komt overeen met de helft van het jaarlijkse binnenlandse gasverbruik in Limburg en staat gelijk aan een CO2-reductie van 400.000 ton per jaar. Daarnaast zal de waterstof worden getransporteerd naar industriële bedrijven in Rotterdam en het Ruhrgebied. Investeringsbesluit in 2024 “De komende periode zullen we ons vooral focussen op het aanvragen van de juiste vergunningen", laat Marjanne van Ginkel-Vroom, woordvoering van de RWE weten. “Ook zullen we gesprekken voeren met de afnemers van de waterstof en praten we met afvalwerkers die ons het afval moeten leveren. Begin 2024 wordt dan het definitieve investeringsbesluit genomen.” In de achtertuin Bij de bouw en het ontwerp van de fabrieken wil RWE nadrukkelijk af van het 'not in my backyard' principe. "We bouwen geen pretpark of Louvre, want het blijft een fabriek. Maar wel een fabriek die in balans is met de omgeving. Verder is alles erop gericht om geur en overlast tot een minimum te beperken", zegt Van Ginkel-Vroom. "We willen de fabrieken zodanig ontwerpen dat mensen het ook op eigen gelegenheid kunnen bezoeken, zodat ze kunnen zien hoe het proces in zijn werk gaat. De gedachte is dat je dit zonder overlast in je eigen achtertuin zou kunnen zetten.” Voor FUREC is in totaal een investering van 600 miljoen euro nodig. De komende periode moet blijken of RWE het project kan bouwen. Mochten alle seinen op groen blijven staan, dan wordt op zijn vroegst rond 2026 of 2027 de eerste waterstof geproduceerd. Lees meer over van afval waterstof maken Nederland als kampioen chemische recycling: wat is daar voor nodig? Wetenschappers maken waterstof uit aluminium schrootafval Waterstof uit plastic afval: hoe duurzaam is dat eigenlijk?