水稻产量主要由分蘖数,每穗颖花数和千粒重三个组成因子构成。而千粒重又同时受外观品质性状粒长、粒宽和粒厚影响。然而这些产量和品质性状都是数量性状并受数量性状位点控制。本研究利用两个粒形极端差异的品种南洋占(NYZ)和川7(C7)构建了重组自交系(RIL)群体F7和F8。通过构建遗传连锁图谱定位产量和品质性状相关的数量性状位点(QTL)。此外,将一个微效粒长QTL qGL7精细定位。在近等基因系(NIL)下,该QTL同时控制粒长、粒重和每穗颖花数。同时利用较大的F2分离群体将它进一步精细定位,并在定位的区间中未发现已克隆的基因,为此,将该QTL命名为GDS7(Grain Dense and Size7)。在定位的过程中,在通过对FZP (FRIZZLE PANICLE)基因的比较测序和相应的重组单株将其排除之前,进行了相应的功能研究。1、利用RIL群体F7的185个家系和164个SSR多态性分子标记构建遗传连锁图谱,总长度覆盖了1635.9-cM,其中两标记之间的最大距离为30.2cM(位于第9染色体上端),平均距离为9.9cM。2、在2006年与2007年,在华中农业大学试验田网室内分别种植了RIL群体的F7和F8,每年度均种植了2个小区重复。经考种等表型调查与收集后,进行了QTL定位分析。其中,共定位到,20个产量相关的QTL和28个粒形相关的QTL；并且在所有的48个QTL中,其中20个是两年度重复检测到的。3、微效QTL qGL7(GDS7)近等基因系构建,分别利用了CB-NIL和HIF-NIL构建策略获得相应的三个不同遗传背景的NIL-GD57(R76), NIL-GDS7(NYZBG)和NIL-GD57(C7BG)。4、利用NIL-GDS7(R76) F2群体构建了局部连锁图,并进行QTL定位分析,得出相应的QTL效应值；其中,粒长和千粒重的LOD值分别高达42.2和66.8,它们均解释了大于61%的表型变异。同时在NIL-F2群体中,也检测到了每穗颖花数的QTL,它可以解释29%的表型变异。亲本C7增加表型效应值。此外,利用F3遗传分析群体进行了该基因的后代测验,并将它定位到RM6389与RID711之间,它与两分子标记之间的遗传距离均为0.2cM。5、利用约6000株NIL-GD57(R76) F2群体近一步精细定位GDS7,在定位过程中,利用重组单株和基因组测序比较在DNA水平上排除FZP为GDS7候选基因的可能性。6、对NIL-GDS7(R76)两基因型“NN”和“CC”的颖壳纵切分析得出：细胞数目是引起粒长差异的原因。7、对NIL-GDS7(R76)两基因型“NN”和“CC”成熟种子胚乳的横切面进行电镜扫描观测得出：“NN”型,即大粒型的淀粉颗粒排列较为疏松,而“CC”小粒型的淀粉颗粒则排列紧密。进而,对两基因型的灌浆情况进行了调查得出：“NN”基因型的灌浆速率大于“CC”基因型的灌浆速率。8、鉴别到一个新的FZP等位突变体fzp-11,其突变位点发生AP2/ERF结构域内部。表型为：穗部产生较多的二次枝梗或者高次枝梗以及不产生颖花。9、分别将栽培稻日本晴和野生稻(Oryza rufipogon) AA基因组的FZP等位基因超量表达转化fzp-11和Zhonghuall受体中。由它们是阳性转基因植株表型得出,栽培稻FZP等位基因同时抑制二次枝梗发生和促进颖花的形成,而野生稻等位基因则不能恢复突变体到野生型的表型。10、分别利用Real-Time PCR和芯片手段检测到RFL、LAX1以及部分OsMADS-box基因家族成员等穗枝梗和颖花发育相关基因在FZP野生型和突变体当中存在差异表达,部分基因也在转基因超表达植株中进行了表达分析。11、对80份栽培稻自然品种和36份野生稻进行FZP编码区测序进行测定与分析。在所测的栽培稻中没有检测到序列差异；但是在野生稻中,除AP2/ERF结构域外,检测到多个插入、缺失和SNP位点的差异。