หนึ่งในเป้าหมายระยะสั้นของการปรับปรุงพันธุ์ข้าวนาน้ำฝนในประเทศไทย คือ การปรับปรุงพันธุ์ ข้าวขาวดอกมะลิ 105 ให้มีความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่ไม่เหมาะสมและโรคแมลงมากยิ่งขึ้น ตัวอย่างเช่น ทนทานต่อสภาพการขาดน้ำ และความเค็มของดิน ต้านทานโรคไหม้ โรคขอบใบแห้ง ต้านทานต่อเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล และเพลี้ยกระโดดหลังขาว เป็นต้น การปรับปรุงพันธุ์โดยวิธีผสมกลับที่ผ่านมาประสบความสำเร็จในการถ่ายทอดยีน ต้านทานต่างๆ ไปสู่พันธุ์ข้าวขาวดอกมะลิ 105 อย่างไรก็ตามพันธุ์ที่พัฒนาจากการผสมกลับมีคุณภาพการหุงต้มต่างไปจากข้าวขาวดอกมะลิ 105 โครงการวิจัยที่นำเสนอนี้เป็นการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีด้านอณูวิทยาร่วมกับ การปรับปรุงพันธุ์ วิธีการดังกล่าวเป็นการใช้การคัดเลือกพันธุ์โดยเครื่องหมายโมเลกุล (MAS) เป็นที่ทราบกันดีว่าโรคไหม้เป็นปัญหาสำคัญของการผลิตข้าวภายใต้สภาพนาอาศัยน้ำฝน สถาบันวิจัยข้าวนานาชาติได้ดำเนินโครงการปรับปรุงพันธุ์โดยการผสมกลับเพื่อให้ได้พันธุ์ข้าวที่สามารถปรับตัวได้ดีในสภาพนาน้ำฝนและคงคุณภาพในการหุงต้มที่ดีไว้ โดยทำการถ่ายทอดยีนต้านทานโรคไหม้จากข้าวพันธุ์ต้านทาน 6 สายพันธุ์ได้แก่ IR68835-93-2B1-1-1, IR68835-93-2-B-2-1-1, IR69502-15-SRN-4-UBN-3-B-7, IR69502-6-SRN-3-UBN-1-B-1, IR70177-76-3-1-1 และ IR70179-45-1-1-1 เข้าสู่ข้าวพันธุ์ขาวดอกมะลิ 105 โดยการผสมกลับ 3 ครั้ง จนได้ลูกผสมกลับชั่วที่ 3 (BC3F2) โดยในแต่ละครั้งของการผสมกลับได้ทำการคัดเลือกต้นต้านทานโรคไหม้ โดยใช้การแสดงออกความต้านทาน (phenotype) เป็นเกณฑ์ ส่วนต้นลูก BC3F2 ที่มีระดับความต้านทานต่อโรคไหม้สูงและมีทรงต้นที่ดี จำนวน 1000 ต้น จะทำการคัดเลือกคุณภาพโดยใช้โมเลกุลเครื่องหมายที่ครอบคลุมตำแหน่งยีนควบคุม ความหอม ปริมาณอะไมโลส ความคงตัวของแป้งสุก (GC) และอุณหภูมิแป้งสุก (GT) ทำการคัดต้นที่มีคุณภาพการหุงต้มและมีความหอมเช่นเดียวกับข้าวขาวดอกมะลิ 105 ไว้ เพื่อให้ผสมตัวเองได้ต้น BC3F3 จากนั้นทำการคัดเลือกต้น BC3F3 ที่มีลักษณะทางการเกษตรดีด้วยโมเลกุลเครื่องหมายชุดเดียวกันเป็นรอบที่สอง แล้วนำต้นที่คัดมาผสมตัวเองให้ได้ BC3F4 ซึ่งจะทำการประเมินความต้านทานต่อโรคไหม้ คุณภาพหุงต้มและความหอมต่อไป วิธีการปรับปรุงพันธุ์แบบผสมผสานเทคโนโลยีใหม่และดั่งเดิมเข้าด้วยกันนี้จะ ช่วยให้นักปรับปรุงพันธุ์ข้าวประสบความสำเร็จในการถ่ายทอดยีนต้านทานโรคไหม้ เข้าสู่ข้าวขาวดอกมะลิ 105 อย่างสมบูรณ์โดยที่ยังคงคุณภาพในการหุงต้มและความหอมของข้าวขาวดอกมะลิ 105 ไว้