Rådet för vetenskap och teknik (CST) vill att genetiskt modifierade sorter "allmännyttiga" odlas och testas i Storbritannien.
Den säger att genetiskt modifierade grödor bör bedömas individuellt - som läkemedel - med hänsyn till potentiella fördelar.
En ny brittisk regulator som liknar NICE (National Institute for Health and Care Excellence) bör inrättas, sägs det.
Förenade kungariket är världsledande inom växtbioteknisk forskning, men tillämpningar för försök med genetiskt modifierade organismer har sjunkit från 37 år 1995 till bara en år 2012.
Av David ShukmanScience redaktör, BBC News
Kontroversen om genetiskt modifierade växter är full av motsägelser.
Ta Europeiska unionen. Dess interna politik har orsakat en logjam i godkännanden men EU:s vetenskapsbudget finansierar också en del av Storbritanniens forskning.
Europa odlar mycket få genetiskt modifierade växter, men det mesta av det importerade djurfoderet är genetiskt modifierat.
Det var USA:s jordbruksjättar vars hårda försäljning av genetiskt modifierade organismer avskräcker så många europeiska konsumenter, men det är också USA:s vetenskap som ger bevisen, samlade under de senaste två decennierna, som stöder försäkran om att genetiskt modifierade växter och livsmedel är säkra.
Och medan Storbritanniens ledande växtforskare vädjar till premiärministern att hjälpa till att främja denna nya teknik, dess ledande snabbköpskedjor undvika lagring GM-produkter eftersom ingen frågar efter dem.
Så kan något skifta? Nyckeln är om ministrarna kan ändra sig i Bryssel - och det är ingen lätt uppgift med tanke på fientligheten mot GM hos stora aktörer som Frankrike och Tyskland.
En lång sträcka ligger framför oss.
Miljöminister Owen Paterson har talat för ökad brittisk forskning om GM, som han sade erbjuder "de mest underbara möjligheterna att förbättra människors hälsa".
Premiärminister David Cameron bad om information om de senaste rönen om risker och fördelar med genmodifierad teknik inom jordbruket och om råd om Storbritanniens och EU:s lagstiftning.
Den gav i sin tur en grupp ledande växtforskare från Rothamsted Research, The Sainsbury Laboratory och Cambridge University i uppdrag att ge rekommendationer till premiärministern.
Forskarna säger att de hålls tillbaka av strikta EU-bestämmelser - baserade på principen att genetiskt modifierade grödor i sig är farligare än konventionellt odlade sorter.
Endast två genetiskt modifierade sorter har godkänts för kommersiell skörd i Europa - trots att 12 procent av världens odlingsareal odlar genetiskt modifierade grödor.
I CST-betänkandet hävdas att genetiskt modifierade grödor nu har visat sig vara säkra - och kan i framtiden vara nödvändiga för att Storbritannien ska kunna odla sin egen livsmedelsförsörjning, snarare än att vara beroende av import.
Det sägs att Förenade kungariket bör reglera kommersiella genetiskt modifierade sorter av vete och potatis på grundval av sina individuella fördelar och risker - snarare än att följa EU:s övergripande strategi.
Kommittén rekommenderar också ett nytt program med offentligt finansierade fältförsök för att testa genetiskt modifierade sorter av "allmännyttiga" grödor, som den kallar "PubGM".
"Public good" egenskaper kan omfatta näringsmässig förbättring, såsom antioxidanter i tomater, eller vitamin A i "Golden Rice".
De kan också omfatta "klimatsäkra" egenskaper som torka motstånd eller värmebeständighet.
"Med PubGM kommer utsädesföretag, konsumenter och regulatorer att kunna besluta, baserat på resultat av experiment, om en GM egenskap har visat sitt värde i brittiska grödor under brittiska förhållanden", säger professor Jonathan Jones från The Sainsbury Laboratory, en av rapportens författare.
Sir Mark Walport, vetenskaplig chefsrådgivare och CST:s medordförande, sade: "Vi tar det för givet att eftersom våra hyllor i stormarknader svamlar med livsmedel finns det inga problem med livsmedelssäkerheten. Men det finns det.
"Vi är en del av en global livsmedelsmarknad. Konkurrensen kommer sannolikt att öka. Världen är redan undernärd och befolkningen växer.
– Utmaningen är att få mer avkastning från samma område. GM är inte en magisk kula, men det är en av en rad tekniker som vi bör överväga. "
Rapporten välkomnades av Julian Little, ordförande för rådet för jordbruksteknik (ABC), som företräder företag som BASF, Monsanto och Syngenta.
"Den nuvarande EU-förordningen har gått i riktning mot ökat politiskt inflytande och undergrävt vetenskapen.
"Europa riskerar att hamna på efterkälken och det är därför fortfarande viktigt att åtgärder vidtas för att ta itu med processen med EU-godkännanden som inte fungerar, så att brittiska jordbrukare i framtiden kan förverkliga potentialen i stor brittisk bioteknikforskning här i Storbritannien."
Men miljögruppen Friends of the Earth säger att GM inte kommer att göra mat mer prisvärd eller hållbar.
"GM-grödor har blivit enormt överhyade. Trots årtionden av forskning har de misslyckats med att leverera de fördelar de har lovat - och har varit en dyr distraktion från verkliga lösningar till de utmaningar vi står inför, säger senior matkampanjer Vicki Hird.
"Vårt livsmedelsproduktionssystem behöver en radikal översyn för att se till att alla har tillgång till hälsosam, prisvärd mat som inte förstör planeten - men att lägga mer makt i händerna på multinationella företag är inte svaret."
Prof Cathie Martin, John Innes Centre, en av skaparna av GM lila tomater, sade att ändrade regler skulle hjälpa forskare att göra framsteg med GM sorter som gynnar samhället.
Hon sade till BBC News: " Det tar tio år att få europeiska tillsynsmyndigheter att godkänna en ny GM-prövning, och det kostar i storleksordningen 150 miljoner dollar. Hur kan vilket litet företag som helst göra det?"
"NGOs klagar på att GM bara gynnar multinationella företag - men det är för att de är de enda som har råd med det. Vi har inte råd att testa grödor för allmänhetens bästa.
"Om detta främjar fältförsök där du kan titta på något för allmänhetens bästa som skulle vara fantastiskt."
Dan Crossley, verkställande direktör för Food Ethics Council, sade: "Denna rapport, liksom många som fokuserar på GM-teknik, är inramad kring frågan "hur kan vetenskap och teknik bidra till att säkra den globala livsmedelsförsörjningen".
"I stället måste vi be människor i den skarpa änden av livsmedelstrygghet vad som kan göras - av forskare och även av andra - för att hjälpa till att fixa matsystemet.
"I en resursbegränsad värld där en miljard människor går till sängs hungriga och en miljard är överviktiga måste vi också ta itu med skandalen med matsvinnet, liksom frågan om vad vi äter."
I en ny rapport om genetiskt modifierade grödor, på uppdrag av premiärministern, krävs fler fältförsök i Förenade kungariket och färre EU-restriktioner.