水稻是重要的糧食作物，提高產(chǎn)量和改善品質(zhì)是育種家的追求。但是“高產(chǎn)不優(yōu)質(zhì)，優(yōu)質(zhì)不高產(chǎn)”是水稻育種的一個(gè)瓶頸問題。近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院技術(shù)生物與農(nóng)業(yè)工程研究所研究員吳躍進(jìn)課題組與中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)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(gòu)建的重組自交系，通過高通量測序的方法繪制出一張產(chǎn)量與品質(zhì)相關(guān)基因的高密度連鎖圖譜。利用QTL（數(shù)量性狀位點(diǎn)）分析鑒定出多個(gè)控制粒型和稻米品質(zhì)的QTL位點(diǎn)，進(jìn)一步的圖位克隆鑒定到五個(gè)能正向或負(fù)向影響粒型及稻米品質(zhì)的主效QTL(GW5、GW7、GW8、GS3、OsMADS1)。

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

綜上所述，通過合理組合多個(gè)水稻粒型控制的優(yōu)異等位基因，可以實(shí)現(xiàn)水稻產(chǎn)量與品質(zhì)的雙提升，為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的育種目標(biāo)提供了新思路。相關(guān)成果已經(jīng)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(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)等資助。