研究团队在上世纪90年代从国家水稻种质资源中期库获取了一份千粒重在48克以上的“宝大粒”。通过QTL(数量性状基因座，是指控制数量性状的基因在基因组中的位置)分析和高世代回交群体，在第2染色体上获得了一个主效粒型QTL基因GS2。该基因编码了一个水稻生长调控因子OsGRF4。研究人员发现，来自“宝大粒”的GS2等位基因在miR396c靶点发生了一个稀有显性突变，造成该基因表达显著上升，从而促进细胞的分裂和生长，并最终特异增加了穗长和籽粒大小。
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田间试验发现，该GS2显性等位基因可显著提高水稻产量。两优培九为我国第一个两系杂交稻的超级稻品种，推广种植面积累计已超亿亩。该GS2显性等位基因可使两优培九亲本9311增加40%以上的千粒重和14%以上的小区产量;而将其与培矮64S品种配成杂交稻后，可比超级稻两优培九品种进一步增产9。5%。此外，研究人员还发现该GS2显性基因在杂合状态下更符合生产需求。
