緑の革命
在来品種は、一定以上の肥料を投入すると収量が絶対的に低下する。それは在来品種の場合、倒伏が起こりやすいために肥料の増投が収量の増加に結びつかないからである。そこで、導入された主な高収量品種(High Yield Varieties: HYVs)として、メキシコ・メキシコシティ郊外でアメリカ合衆国の農学者・ボーローグらによって開発されたメキシコ系短稈コムギ品種群や、フィリピン・マニラ郊外の国際稲研究所(IRRI)で開発されたイネ品種IR8などが挙げられる。これらの短稈品種は、植物体全体の背が低くなるが穂の長さへの影響が少ない性質(半矮性)を導入したものである。半矮性の導入によって作物が倒伏しにくくなり、施肥に応じた収量の増加と気候条件に左右されにくい安定生産が実現した。なお、高収量品種を近代品種と近年では言い換えられている。かつては、高収量品種と呼ばれたが、生産環境に関わりなく常に高収量を実現できるわけではないためである。
緑の革命に寄与した他の要因として、灌漑設備の整備・病害虫の防除技術の向上・農作業の機械化が挙げられる。
草丈の高い穀類は収穫前のモンスーンや台風で倒伏する被害が多発するので、高収量品種群のゲノムの中に、風雨でも倒れにくい半矮性遺伝子が導入されている。コムギの緑の革命の品種開発には、日本の半矮性品種小麦農林10号が用いられた。IRRIで開発され初めて広域に普及したイネの高収量品種IR8は、インドネシア品種ペタ(Peta)と台湾在来品種・低脚烏尖(ていきゃくうせん, Dee-Geo-Woo-Gen)の交配から育成された。分子遺伝学(en:Molecular genetics)の発展につれ、矮性に対応する突然変異遺伝子が、ジベレリンの生合成系や情報伝達に関わる遺伝子と同定され、クローニングされている。その例としては、アラビドプシスの遺伝子(GA 20-oxidaseの遺伝子GA5の劣性変異ga5, ga1, ga1-3)、コムギのRht遺伝子、イネ低脚烏尖のsd1遺伝子 がある。それらの突然変異遺伝子をホモ接合で持つことによって稈の成長は、矮性表現型になるように著しく短縮される。丈の低い植物体は物理的には本質的により安定であり、茎へ供給される光合成産物量が劇的に減らされる。同化産物は穀粒生産に向け直されるようになり、商業的な収穫のための化学肥料の効果が特に増加する。
在来品種と比べて高収量品種群は窒素吸収能力が増加している。