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三个独立的研究项目正在探索高粱，一种以抗旱能力著称的古老谷物。由联合高粱检验项目资助的一个项目将通过确定不同环境的有效性状组合来最大限度地提高高粱产量。圣路易斯唐纳德·丹福思植物科学中心的研究将调查高粱抗逆性的基因网络，林肯内布拉斯加州食品健康中心的研究重点将是高粱如何影响人体肠道微生物群。
除了在人类食品市场上的应用外，高粱还可以作为淀粉的功能来源加入宠物食品配方中。2018年，堪萨斯州立大学的两位学者伊莎贝拉·科尔萨托·阿尔瓦伦加博士（Isabella Corsato Alvarenga，Ph.D.）和研究副教授格雷格·奥尔德里奇博士（Greg Aldrich，Ph.D.D.）进行了一项研究，得出结论认为，在饮食中加入高粱磨碎饲料会降低狗的消化率，这可能有助于控制肥胖或糖尿病宠物的热量摄入。
他们写道：“在这种情况下，建议在高粱磨粉饲料中添加高度易消化的蛋白质成分。相反，高粱粉稍微改善了消化系数，可能应用于“易于消化”的配方食品需求……未来的研究领域应确定高粱磨粉饲料的最佳添加量，以利于健康，同时保持整体营养利用。”
Krishna Jagadish博士是德克萨斯州卢伯克市德克萨斯理工大学植物和土壤科学系的教授，与德克萨斯农工大学、堪萨斯州立大学、美国农业部卢伯克和堪萨斯州曼哈顿分校以及行业合作伙伴合作，从联合高粱检验项目获得了160万美元的资金。这一为期五年的项目将致力于开发以性状为基础的高粱杂交种，特别是在被认为有利于种植高粱的缺水地区茁壮成长。
贾加迪什说：“该项目汇集了美国主要的公共高粱改良项目。跨学科团队旨在通过整合农艺学、作物生理学、育种学、机器学习以及作物和气候建模来实现项目目标。”
唐纳德·丹福思植物科学中心（Donald Danforth Plant Science Center）为期三年、耗资270万美元的项目得到了美国能源部基因组植物生物学项目（Genome Enabled Plant Biology Program）的支持。该项目将试图确定高粱关键基因的功能及其调控方式。
该中心副成员安德烈亚·埃夫兰德博士说：“高粱适应压力环境的基础是非凡的遗传多样性，我们希望以准确的方式利用这一点，为未来气候的工程和育种战略提供信息。我们对高粱基因组中30000多个基因的大部分功能以及功能保守基因在适应干旱的高粱中是否具有独特的控制机制知之甚少。这些信息也可以帮助其他作物增强抗逆性。”
内布拉斯加州食品健康中心的研究人员证明，作物内的自然遗传变异可能在控制人类肠道微生物群中特定生物体的生长方面发挥作用。在9月26日发表在《自然通讯》线上版上的一项研究中，他们使用了高粱，高粱有大量生物活性模型，可以刺激体内细胞，包括肠道中的微生物。研究人员获得了294种不同的高粱。该中心科学家杨钦南博士用各种高粱制作面粉。一个自动化系统测量了每种高粱的面粉对人体肠道微生物的影响。
在两个案例中，杨发现了导致人类肠道微生物群发生重大变化的高粱基因组的同一区域，也控制了高粱种子和高粱粉的颜色差异。基因组的两部分包含两个基因，称为Tan1和Tan2，控制浓缩单宁的生成，这是一组为红酒和黑巧克力添加风味的化合物。
具有完整Tan1和Tan2基因版本的高粱品种的种子颜色深色，并刺激微生物的生长，包括粪杆菌、Roseburia和Christennella。许多研究表明，这种微生物可能有助于预防炎症性肠病等疾病。其他两种基因都发生突变的高粱品种，其种子颜色较浅，无法刺激生长。
杨说：“这真的不仅仅是单宁或高粱的问题。既然我们已经证明植物基因可以控制人体肠道微生物组的变化，我们可以使用我们的方法筛选数百或数千种不同作物的样本。这使得植物育种计划能够利用作物的自然遗传变异，培育新的作物品种，通过促进人体肠道中有益细菌的生长来改善人类健康。”
