水稻是重要的糧食作物，提高產量和改善品質是育種家的追求。但是“高產不優(yōu)質，優(yōu)質不高產”是水稻育種的一個瓶頸問題。近期，中國科學院合肥物質科學研究院技術生物與農業(yè)工程研究所研究員吳躍進課題組與中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究員傅向東課題組合作利用秈稻品種93-11和粳稻品種日本晴構建的重組自交系，通過高通量測序的方法繪制出一張產量與品質相關基因的高密度連鎖圖譜。利用QTL（數(shù)量性狀位點）分析鑒定出多個控制粒型和稻米品質的QTL位點，進一步的圖位克隆鑒定到五個能正向或負向影響粒型及稻米品質的主效QTL(GW5、GW7、GW8、GS3、OsMADS1)。

研究發(fā)現(xiàn)，這五個QTL位點的不同組合能產生不同的粒型，同時能獲得不同的稻米品質。通過設計將來自日本晴的GW5、GW8位點和來自9311的GW7、GS3、OsMADS1位點組合后，即可獲得最高的產量和最優(yōu)的稻米品質，并通過比較9311和9311-GW5NIP-GW8NIP一對近等基因系的稻米產量和品質，獲得該理論的驗證。

綜上所述，通過合理組合多個水稻粒型控制的優(yōu)異等位基因，可以實現(xiàn)水稻產量與品質的雙提升，為進一步實現(xiàn)高產優(yōu)質的育種目標提供了新思路。相關成果已經被Journal of Genetics and Genomics 作為封面文章發(fā)表，博士研究生吳昆為第一作者。該研究得到國家自然科學基金、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項等資助。