हिरव्या वनस्पती किंवा पिकांद्वारे सूर्यप्रकाशाचे रूपांतर प्रकाश संश्लेषण प्रक्रियेद्वारे ऊर्जेमध्ये केले जाते. या प्रक्रियेमध्ये होणाऱ्या वायूच्या देवाणघेवाणीमध्ये मोठी ऊर्जाही वापरली जाते. ही वापरली जाणारी ऊर्जा पिकांचे उत्पादनक्षमता (बायोमास व फळे, बिया) कमी करते. इल्लिनॉईज विद्यापीठातील संशोधकांनी पिकांमध्ये जनुकीय अभियांत्रिकीद्वारे या प्रक्रियेमध्ये काही बदल केले असून, सामान्य स्थितीतही पिकांच्या उत्पादनामध्ये ४० टक्क्यापर्यंत वाढ शक्य असल्याचे निष्कर्ष काढले आहेत. हे संशोधन ‘जर्नल सायन्स’ मध्ये गतवर्षी प्रकाशित झाले आहे. त्याच्या प्रत्यक्ष शेतामध्ये सध्या चाचण्या सुरू आहेत. वनस्पतींतील प्रकाश संश्लेषण प्रक्रियेसाठी रुबिस्को या पृथ्वीवर सर्वांत मुबलक असलेल्या प्रथिनांचा वापर केला जातो. सूर्यप्रकाशाच्या साह्याने कार्बन डाय ऑक्साईड आणि पाणी यांचे रूपांतर हे शर्करेमध्ये केले जाते. या प्रक्रियेतून बाहेर पडणाऱ्या ऑक्सिजनमुळे पृथ्वीवर ऑक्सिजनयुक्त वातावरण तयार होण्यास मदत झाली आहे. मात्र, रुबिस्को हे विकर दोन मुलद्रव्यांमध्ये फरक करू शकत नाही. ते २० टक्के वेळा कार्बनडाय ऑक्साईडऐवजी ऑक्सिजन पकडून ठेवते. यामुळे वनस्पतीसाठी हानिकारक संयुगाचे निर्मिती होते. पुढे प्रकाश - श्वसन (फोटो रेस्पिरेशन) प्रक्रियेमध्ये त्याचा पुनर्वापर करावा लागतो. त्याच प्रमाणे रुबिस्को विकर ऑक्सिजनमधील कर्बवायू शोषताना अधिक गरम होते. परिणामी अधिक प्रकाश श्वसन होते. फोटो रेस्पिरेशन ही प्रक्रिया प्रकाश संश्लेषणाच्या विरुद्ध आहे. त्यात वनस्पतींची ऊर्जा वापरली जाते. इल्लिनॉईज विद्यापीठातील वनस्पती शास्त्र आणि कृषी विद्या विभागातील प्रमुख संशोधक डोनाल्ड ओर्ट आणि RIPE चे संचालक स्टिफन लॉंग यांनी सांगितले, की प्रकाश - श्वसन प्रक्रियेतून वाया जाणाऱ्या ऊर्जेची बचत करण्यासाठी प्रयत्न करण्यात आले. वनस्पतींच्या पेशीमध्ये तीन कप्प्यामध्ये गुंतागुंतीच्या मार्गाने प्रकाश श्वसन प्रक्रिया राबवली जाते. या प्रक्रियेचा मार्ग अभियांत्रिकीद्वारे बदलण्यात संशोधकांना यश आले आहे. यामुळे ऊर्जेमध्ये मोठी बचत होऊन पिकांच्या उत्पादनामध्ये ४० टक्के वाढ होत असल्याचे दिसून आली. प्रत्यक्ष शेतावरील चाचण्या यशस्वी प्रकाश -श्वसन प्रक्रियेतील बदलासाठी प्रथम टप्प्यात तंबाखू वनस्पतीचा निवड केली. जनुकीय सुधारीत अशा १७०० रोपांची चाचणी सामान्य स्थितीत घेण्यात आली. ही रोप सामान्य रोपांच्या तुलनेमध्ये लक्षणीय वेगाने वाढत असल्याचे दिसून आले. त्यानंतर सलग दोन वर्षे प्रत्यक्ष शेतामध्ये बाह्य वातावरणामध्ये चाचण्या घेण्यात आल्या. त्यातही अभियांत्रिकीद्वारे तयार केलेली रोपे वेगाने वाढून उंच होतात. या रोपांच्या फांद्या ५० टक्के मोठ्या होतात. ४० टक्के अधिक बायोमास तयार होते. हेच तंत्र सोयाबीन, चवळी, भात, बटाटा, टोमॅटो आणि वांगी पिकांमध्ये राबवण्यासाठी संशोधकांनी प्रयत्न सुरू केले आहेत.