Quinoa (gesprochen , auch Quinua, gesprochen , ursprünglich von Quechua: kinwa, Aussprache: ) (Chenopodium quinoa), auch Reismelde, ist eine Pflanzenart aus der Gattung der Gänsefüße in der Familie der Fuchsschwanzgewächse (Amaranthaceae).
In Südamerika, insbesondere in den Andenländern, wird Quinoa bereits seit drei- oder sogar fünftausend Jahren v. u. Z. als wichtiges Nahrungsmittel angebaut. Seit der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts stieg das Interesse an Quinoa als Nahrungsmittel auch weltweit an und wurde in den 2000er Jahren noch einmal deutlich intensiviert. Gründe hierfür waren vor allem die besonderen botanischen Eigenschaften von Quinoa. Zu diesen Eigenschaften gehören der hohe Nährwert der Quinoasamen auf der einen Seite, die Anspruchslosigkeit, Widerstandsfähigkeit und Anpassungsfähigkeit der Pflanze auf der anderen Seite. Beides zusammen ließen den verstärkten Anbau dieses Pseudogetreides vielversprechend erscheinen, insbesondere zur Anpassung an die Folgen der globalen Erwärmung und in Verbindung damit zur Verbesserung der weltweiten Ernährungssicherheit. Auch neuere Ernährungstrends (z. B. vollwertige, vegetarische, vegane, glutenfreie Ernährung) trugen zu der wachsenden Nachfrage bei.
Beschreibung Quinoa ist eine einjährige, meistens gynomonözische (das bedeutet: es sind neben rein weiblichen auch zwittrige Blüten vorhanden), krautige Pflanze mit einer Wuchshöhe von 50–300 cm. Sie bildet reich verzweigte Pfahlwurzeln aus, normalerweise ca. 30–50 cm lang, diese können aber bis 1,5 m tief reichen. Der Stängel ist aufrecht, anfangs innen weich und massiv, später hohl und schwammig, außen fest und kompakt.Quinoa (Chenopodium quinoa) auf plantwise.org, abgerufen am 28. Mai 2017. Unten ist er zylindrisch, später geripptT. K. Lim: Edible Medicinal and Non-Medicinal Plants. Bd. 5: Fruits. Springer, 2013, ISBN 978-94-007-5652-6, S. 115–128. und kann grün, gelb, violett, dunkelrot oder gestreift sein, mit bis zu 5 cm Durchmesser.Colin W. Wrigley u. a.: Encyclopedia of Food Grains. Bd. 1, 2. Aufl., Academic Press, 2016, ISBN 978-0-12-803537-5, S. 342. Er ist normalerweise verzweigt, gelegentlich aber auch unverzweigt.Kevin S. Murphy, Janet Matanguihan: Quinoa. Wiley-Blackwell, 2015, ISBN 978-1-118-62805-8, S. 6 f, 91, 146.
Die Blätter sind vierseitig-wechselständig, mit einem an der Oberseite geriffelten Stiel,Peter S. Belton, John R. N. Taylor: Pseudocereals and Less Common Cereals. Springer, 2002, ISBN 978-3-642-07691-6, S. 95. einfach, dicklich, bis 15 cm lang und bis 8 cm breit,Raul Oswaldo Castillo Torres: A Study of the Long-term Storage Behaviour of Chenopodium Quinoa Willd Seeds. Department of Plant Biology, Univ. Birmingham, 1987, S. 2. anfänglich grün, später gelb, violett oder rot. Die polymorphen Blätter sind im unteren Teil der Pflanze kellenförmig (trullate), dreinervig, selten ganzrandig, meistens buchtig gezähnt, im oberen Teil schmalelliptisch bis lanzettlich, fiedernervig, ganzrandig oder auch buchtig gezähnt, mit kürzeren Stielen. Die Blätter erscheinen mit ebener oder welliger Oberfläche und sind ohne Nebenblätter.D. K. Salunkhe, S. S. Kadam: Handbook of Vegetable Science and Technology. Marcel Dekker, 1998, ISBN 0-8247-0105-4, S. 563. Die jungen Blätter sind an der Unterseite oft fein behaart.
Die endständigen, aufrechten, gelben, roten, aber auch rosa-orange und violetten Blütenstände erscheinen in verschiedenen Formen,Vijay Rani Rajpal, S. Rama Rao, S. N. Raina: Gene Pool Diversity and Crop Improvement. Band 1, Springer, 2016, ISBN 978-3-319-27094-4, S. 257. sie können 15–70 cm lang werden und sind etwa 5–30 cm im Durchmesser, sie bestehen aus knäueligen Teilblütenständen mit jeweils einer Länge von 1–5 cm. Die Blüten sind unscheinbar, weiblich (2–5 mm) oder hermaphroditisch (3 mm), bei Hybriden können auch sterile männliche auftreten, sie sind stiellos und fünfteilig, ohne Kronblätter. Die fünf Tepalen sind bootförmig, außen gekielt und mehr oder weniger spitz. Die zwittrigen Blüten besitzen fünf Staubblätter und 2–3 federige Narben sowie einen Fruchtknoten, die weiblichen sind ohne Staubblätter.
Der oberständige Fruchtknoten entwickelt sich nach der Selbst- oder Fremdbefruchtung zu einer linsenartigen (lentikularen), elliptoiden, rund- bis scharfkantigen, etwa 1–4 mm großen, harten, gelben, orange, roten, rosa, weißen, cremefarbigen, braunen, grauen oder schwarzen (Perikarp), zweikeimblättrigen, mehrschichtigen Achäne.Wolfgang Franke: Nutzpflanzenkunde. 3. Auflage, Georg Thieme, Stuttgart/New York 1985, ISBN 978-3-13-530403-8, S. 105–106.Atul Bhargava, Shilpi Srivastava: Quinoa: Botany, Production and Uses. CABI, 2013, ISBN 978-1-78064-226-0, S. 77–86.Elke K. Arendt, Emanuele Zannini: Cereal grains for the food and beverage industries. Woodhead, 2013, ISBN 978-0-85709-413-1, S. 413–434.Franc Bavec, Martina Bavec: Organic Production and Use of Alternative Crops. CRC Press, 2006, ISBN 978-1-57444-617-3, S. 78–87. Der Embryo ist krummläufig (kampylotrop) angelegt und umringt das stärkereiche Perisperm median. Das Tausendkorngewicht beträgt ca. 2–4 g.
Ökologie mini|Blasenzellen (EBCs) auf einem Quinoablatt Das Interesse an Quinoa resultiert zu einem erheblichen Teil aus der hohen Anpassungsfähigkeit der Pflanze an unterschiedliche geographische Regionen mit unterschiedlichen, teilweise herausfordernden agrarökologischen Bedingungen. Diese Anpassungsfähigkeit wird durch eine hohe genetische Variabilität begünstigt.
Quinoa ist relativ unempfindliche gegenüber Frost, Trockenheit und salzhaltige Böden. Quinoa wächst auf durchlässigen, stickstoff- und kalziumhaltigen Böden, mit einem pH-Wert von 4,5 bis 9, am besten sandigen bis sandig-lehmigen Böden. Sie akzeptiert gut verschiedene Klimata, der Temperaturbereich liegt bei −8 °C bis +38 °C, ideal ist 15–20 °C.Quinoa cultivation and phenoligy auf fao.org, abgerufen am 27. Mai 2017. Quinea wird von Höhe des Meeresspiegels bis zu 4000 m Höhe angebaut.
Quinoa zeichnet sich durch eine hohe Salztoleranz aus und wird den fakultativen Halophyten (Salzpflanzen) zugerechnet, also Pflanzen, die salzige Böden vergleichsweise gut tolerieren aber nicht benötigen („fakultativ“). Es werden verschiedene Mechanismen diskutiert, die es Quinoa-Pflanzen ermöglichen, mit hohen Salzkonzentrationen zurechtzukommen, z. B. indem sie das gelöste Salz in ältere Blätter ableitet, die anschließend welken und abgeworfen werden. Möglicherweise spielen auch bläschenförmige, farblose, durchsichtige oder violett pigmentierten Blasenzellen (epidermal bladder cells, EBCs; Trichome, Papilla), die häufig Teile der Pflanzen, insbesondere junge Blätter aber auch die Pflanzenstengel bedecken, eine Rolle bei der Salztoleranz von Quinoa. Salzpflanzen, die aufgenommenes Salz über solche Blasenzellen (EBCs) wieder ausscheiden, werden auch als endo-recreto Halophyten bezeichnet. Ob Quinoa diesen Mechanismus nutzt, wird allerdings teilweise widersprüchlich diskutiert.
Quinoa zählt zu den C3-Pflanzen, die sich von C4-Pflanzen durch die Art der Photosynthese unterscheiden. Welche Unterschiede hiermit möglicherweise im Hinblick auf die Akzeptanz von Umweltbedingungen und -veränderungen (Temperatur, CO2 etc.) verbunden sind, ist Gegenstand der Forschung. Quinoa ist je nach Genotyp eine Langtagpflanze (LTP) oder Kurztagpflanze (KTP), sowie auch neutral.Claudia Monika Haros, Regine Schoenlechner: Pseudocereals. Wiley, 2017, ISBN 978-1-118-93828-7, S. 6.
Genetik mini|hochkant|Grafische Darstellung zur Ontogenese des Quinoa-Genoms: Verdopplung eines diploiden Genoms (2n) führt zur Tetraploidie (4x). Quinoa ist allotetraploid mit einer Chromosomenzahl von 2n = 4x = 36. Als Allotetraploide ist sie hervorgegangen aus der Hybridisierung zweier diploider Elternarten, deren Genom jeweils als A und B bezeichnet wird. Quelle des A-Genoms ist Chenopodium pallidicaule (Cañahua, oder Kañiwa genannt), eine einjährige Art der Anden, die ebenfalls kultiviert wird. Quelle des B-Genoms ist der schwedische Gänsefuß Chenopodium suecicum Vermutlich fand das primäre Hybridisierungs-Ereignis in Nordamerika statt. Bei Quinoa ist das gesamte Genom gegenüber dem kombinierten Genom der Elternsippen vermutlich nochmals komplett verdoppelt worden, zusätzlich kam es zu umfangreichen Umbau des gesamten Genoms mit großflächigem Austausch homologer Abschnitte der beiden Elternarten zwischen verschiedenen Chromosomen. Auf die Bildung der (heute hypothetisch erschlossenen) allotetraploiden Stammsippe geht eine Reihe wild wachsender, spontan verwilderter oder kultivierter Sippen hervor, darunter vor allem der Berlandiers Gänsefuß Chenopodium berlandieri und der Bocks-Gänsefuß Chenopodium hircinum Nach den genetischen Daten ist der Bocks-Gänsefuß am nächsten verwandt. Da verschiedene genetische Linien von Quinoa und Bocks-Gänsefuß gegeneinander nicht monophyletisch sind, ist es möglich, dass die Tiefland- und die Hochland-Form von Quinoa unabhängig voneinander aus Ahnen dieser Art hervorgegangen sind. Dies deutet auf eine zweimalige, unabhängige Domestikation von Quinoa hin, einmal im chilenischen Küstenland und einmal im Altiplano.David E. Jarvis et al.: The genome of Chenopodium quinoa. In: Nature. 542, 2017, S. 307–312, doi:10.1038/nature21370.
Die meisten Quinoa-Kultivare, Landrassen und Sippen sind genetisch relativ uniform, was auf vorherrschende Selbstbestäubung zurückgeführt wird.
Systematik Die Erstbeschreibung von Chenopodium quinoa verfasste 1797 Carl Ludwig von Willdenow.Carl von Linné, Willdenow: Chenopodium quinoa. In: Species plantarum. Band 1, Nr. 2. 1797, S. 1301–1302 (Digitalisat bei BHL).
Synonyme von Chenopodium quinoa sind Chenopodium album subsp. quinoa , Chenopodium album var. quinoa , Chenopodium canihua , Chenopodium ccoyto Toro Torrico, Chenopodium ccuchi-huila Toro Torrico, Chenopodium chilense , Chenopodium guinoa , Chenopodium hircinum var. quinoa und Chenopodium nuttalliae [ Synonyme bei Tropicos], abgerufen am 30. Januar 2012. Im Deutschen sind auch folgende Begriffe für die Pflanze üblich: Inkareis, Reismelde, Inkakorn, Reisspinat, Andenhirse oder Perureis.
Quinoa gehört in eine Gruppe äußerst ähnlicher, untereinander teilweise kreuzbarer Arten, die systematisch in Genus Chenopodium, subgenus Chenopodium, Sektion Chenopodium gehören. Nach der Morphologie des Perikarp und der Blütenhülle (Perianth) wird die Gruppe um Quinoa als Subsektion Cellulata gefasst, die morphologisch durch blasige (alveolate) Fruchtwand und gekielte Kelchblätter gekennzeichnet ist. Innerhalb der Subsektion wird eine Serie Foveosa unterschieden, die neben dem Feigenblättrigen Gänsefuß Chenpopodium ficifolium vor allem Arten aus Nord- und Mittelamerika enthält. Dazu gehören eine Reihe von tetraploiden, wild wachsenden und kultivierten Arten mit Verbreitung in Nord-, Mittel- und Südamerika.Hugh D. Wilson: Quinua and Relatives (Chenopodium sect.Chenopodium subsect.Celluloid). In: Economic Botany. 44 (Supplementum 3): 92, 1990, doi:10.1007/BF02860478. Die Verwandtschaft und Abgrenzung der morphologisch definierten Sippen ist problematisch, auch genetisch sind die Sippen nicht immer klar definierbar, wobei Hybride zwischen den Arten das Bild weiter verkomplizieren.T. S. Rana, Diganta Narzary, Deepak Ohri: Genetic diversity and relationships among some wild and cultivated species of Chenopodium L. (Amaranthaceae) using RAPD and DAMD methods. In: Current Science. 98 (6), 2010, S. 840–846. Für eine genaue Analyse sind weitere Studien mit breiterer Taxonabdeckung erforderlich. Dies betrifft vor allem die Abgrenzung von Quinoa und des nahe verwandten Bocks-Gänsefußes mitsamt der jeweiligen Varietäten und Unterarten zueinander.