水稻是世界重要粮食作物,养育了地球约二分之一的人口,而粗杆大穗是当前水稻高产的主要性状特征,解析相关性状的调控因子及其细胞学机制对理解水稻高产具有重要意义。通过系统的性状分析,我们从一系列地方品种中找到了一个具有显著粗杆大穗特征的株系,并从F2群体中检测到一个效应显著的QTL,命名为qWS8,随后我们对该QTL进行了分子克隆,找到了候选基因。利用近等基因系,我们对花序原基发育的不同时期进行了连续取样,发现从第一苞原基分化期开始,qWS8即可显著促进原基半径及表面积增大,暗示该位点可以促进细胞的垂周分裂,并使植株快速进入一次枝梗分化期,形成更多的一次枝梗原基,这与成熟期茎秆粗壮及穗分支增多的表型一致。与对照相比,qWS8没有改变抽穗期,表明细胞分裂及原基形成的周期没有改变。随后我们对花序原基组织进行了基因表达的转录组分析,令人吃惊的是我们仅找87个显著变化的基因,且其中75个是下调基因,暗示细胞分裂过程调控存在很多负调因子。该结果不仅为后续研究花序原基细胞分裂过程提供了更多候选基因,也有利于理解粗杆大穗性状形成的分子机制,用于新位点克隆及育种实践。