研究人员借助对菠萝基因组的测序，揭示这种水果得以在缺水环境下生长的原因，希望有助抗旱作物品种的培育。这项研究由美国伊利诺伊大学厄巴纳－尚佩恩分校植物生物学教授明瑞光主持，不仅限于菠萝基因组及其特有光合作用机理，还涉及与其他植物不同光合作用机理的比较。
光合作用，是植物把太阳光线转化为化学能量的过程。只是，不同植物有着不同类型的光合作用机理。具体到菠萝，与香蕉和芦荟、仙人掌一样，光合作用机理相对特殊，名为“景天酸代谢（CAM）”。
另外两种光合作用机理，名为“碳3”和“碳4”，分别对应于小麦、水稻、大豆、烟草和棉花等植物以及玉米、甘蔗和高粱等植物。
CAM植物与典型碳3植物相比，生长过程中用水量只需要后者的20％，所以可以在炎热、干旱的环境下生长。这一特性是研究人员尤其看重的。
研究人员首次发现，就菠萝基因组而言，与CAM相关的一些基因接受昼夜节律钟基因调控，因而光合作用机制伴随昼夜差别而调整：白天，叶子上的气孔关闭，减少水分流失；晚上，气孔打开，吸收并固定二氧化碳。
依照明瑞光的解释，“这就造就了菠萝的韧性，能够抵御炎热和干燥的气候，因为它的叶子白天很少流失水分”。
菠萝最早6000多年前在如今属于巴西西南部和巴拉圭东北部的南美洲地区种植，现已扩散至超过85个国家，合计年产量大约2500万吨，产值将近90亿美元。
菠萝与一些禾本科植物，如水稻和高粱，在基因组层面上，最初有过共同的“祖先”，但各自经历多次基因组倍增，也就是所谓“全基因组复制”，形成现在各自的性状。明瑞光及其研究小组确认，菠萝有过两次全基因组复制。而先前研究表明，禾本科有过三次全基因组复制。
明瑞光因而认定，菠萝基因组是研究谷类作物基因组的“最佳对照物”。
认知不同的光合作用机理，比对不同作物的基因组构成，着眼点是培育抗旱植物新品种，特别是粮食类作物，以应对全球气候升温趋势。
在最新一期英国《自然·遗传学》杂志发表的论文中，研究人员写道：“全球范围内，干旱是多数情况下导致作物减产的原因。所以，理解植物进化，得以在缺水环境下生存的机制，对于借助遗传工程手段赋予作物以耐旱性能而言至关重要。”
