左圖為普通高粱植物，右圖為遺傳變異中的高粱
在尋找應對全球糧食生產挑戰的解決方案時，美國冷泉港實驗室和美國農業部農業研究服務中心的植物科學家已經將高粱植物的產量提高了一倍。
《國際分子科學雜誌》刊登了這項研究成果。
高粱是世界上最重要的食物，動物飼料和生物燃料的來源之一，因其對乾旱，高溫和高鹽條件具有很高的耐受性而被認為是研究的典範。對於植物育種者，農民和研究人員來說，提高穀物產量變得尤為重要，因為他們試圖解決和克服與氣候變化，人口增長以及土地和水資源短缺有關的糧食安全問題。
在美國農業部冷泉港實驗室科學家多琳·維爾（Doreen Ware）和農業部同事鑫戰國博士（Zhanguo Xin）團隊發現了高粱MSD2基因中發生的新型遺傳變異，使產量提高了200％。MSD2是基因系的一部分，該系通過降低茉莉酸（一種控制種子和花朵發育的激素）的量來提高花朵的繁殖力。
維爾實驗室的博士後研究員，該研究的第一作者尼古拉斯·格拉德曼（Nicholas Gladman）說：「當這種激素減少時，會釋放出通常不會發生的發育釋放。這樣可以在這些花朵中充分形成母本花朵，從而增加生育能力」
維爾實驗室的博士後研究員，該研究的作者焦英平（Yinping Jiao）說：「主要的穀物作物在進化上彼此非常接近。它們共有許多具有相似的功能基因，該基因在控制高粱產量中起著重要作用，也可能有助於我們提高玉米或水稻等其他農作物的產量。」
維爾實驗室使用這種類型的基因研究來了解植物是如何隨著時間變化的。她說：「這些基因分析實際上為我們提供了分子機制，為將來的農作物工程提供了更多的機會。」