Với mức tăng dân số dự kiến trong những thập kỷ tới, nghiên cứu thực vật đặt mục tiêu tăng năng suất cây trồng và điều này thậm chí gây nên một số tranh cãi. Nhưng có vẻ như khả năng sự kỳ thị với cây trồng biến đổi gien sẽ giảm khi việc đáp ứng nhu cầu của dân số ngày càng tăng trở nên cấp bách hơn.

Một trong những tiêu chí để đánh giá sản lượng gạo là kích thước hạt. Tuy việc tăng kích thước hạt là một mục tiêu trọng điểm của ngành nông nghiệp, các nhà nghiên cứu vẫn không biết yếu tố nào điều chỉnh kích thước hạt. Gần đây, một nhóm các nhà nghiên cứu tại Bắc Kinh, Trung Quốc báo cáo đã phát hiện một đột biến gạo chiếm ưu thế được gọi là Big Grain1 cho thấy một kiểu hình hạt cực lớn. Họ đã công bố phát hiện của mình trong Kỷ yếu của Viện hàn lâm khoa học.

Kích thước hạt giống, một trong số những đặc điểm được điều khiển bởi các hoócmôn khác nhau, bao gồm auxin (chất kích thích thực vật) tồn tại chủ yếu ở dạng axit indole-3-acetic ở các cây trồng. Đây là yếu tố điều chỉnh sự tăng trưởng và phát triển của cây, sự kéo dài của thân và sự phát triển của mạch. Tuy nhiên, do sự phức tạp của quá trình vận chuyển hoóc-môn trong phản ứng ooc-xin, các nhà khoa học vẫn chưa xác định được ooc-xin điều chỉnh kích thước hạt như thế nào.

Đột biến gạo Big Grain1 là một đột biến chiếm ưu thế với kích thước hạt cực lớn. Các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng Big Grain1 mã hóa một protein mới liên quan đến màng huyết tương rất nhạy cảm với auxin. Các nhà nghiên cứu cũng báo cáo rằng sự vận động của gien BG1 làm tăng đáng kể kích thước hạt và năng suất tổng thể của cây trồng.

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng BG1 được định vị ở màng tế bào, được biểu hiện trong các mô mạch của cây và được tạo nên bằng cách xử lý auxin. Hơn nữa, cây lúa đột biến đã tăng sự nhạy cảm với auxin. Giống lúa Big Grain1 cho thấy sự tăng cường vận chuyển ooc- xin, trong khi các biến thể không có BG1 đã giảm quá trình vận chuyển này. Vì vậy, rất có khả năng BG1 đóng một vai trò quan trọng trong việc kiểm soát sự tăng trưởng và phát triển cây trồng thông qua điều tiết quá trình vận chuyển auxin.

Các nhà nghiên cứu đã thành công trong việc thiết lập một kết nối giữa quá trình vận chuyển auxin và kích thước hạt. Phát hiện này dẫn đến các ứng dụng thực tế do các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng việc điều chỉnh quá trình vận chuyển auxin có thể làm tăng kích thước hạt, điều này đưa ra một chiến lược đầy hứa hẹn cho việc tăng sản lượng để đáp ứng dân số ngày càng tăng trên toàn thế giới.