植物通過光合作用把陽光和空氣轉化成有機物，從而給人們提供食物和燃料。但如果植物接受過多光照，可能對進行光合作用的相關細胞器造成損害，因此植物需要利用一種名為“非光化學淬滅”的機制來保護自身。
美國勞倫斯伯克利國家實驗室的克里希納·尼尤基解釋說，“非光化學淬滅”機制好比蒸汽機的解壓閥，陽光過多相當于壓力增大，啟動該機制可以安全去除多余陽光，而在云層飄過等因素導致陽光減少的時候，該機制會關閉，但如果關閉得不夠迅速，光合作用就不能有效工作，就像在解壓閥打開情況下蒸汽機漏氣一樣。
尼尤基等人在新一期美國《科學》雜志上報告說，他們以煙草為研究對象，對參與“非光化學淬滅”過程的3個基因進行改造，使這一機制的關閉速度加快，這意味著植物可以更快地提升陰影下的光合作用效率。研究人員表示，由于作物一半的光合作用是在有各種陰影時進行的，這可以帶來很大好處。實驗也表明，經過基因改造煙草的產量可以提高14%到20%。
研究人員正在對大米和其他糧食作物進行相同的基因改造，希望在其他作物上也能取得相似的增產結果。
聯合國糧食及農業組織預測，全球糧食產量需要在2050年前翻一番，才能滿足日益增長的需求。但世界主要糧食作物的產量增長速度尚不足以達到這個目標，因此研究人員希望盡快把這種新技術投入實際應用。