巨胚稻比普通糙米的胚大2-3倍，其多种营养成分比普通糙米高，通过细胞形态观察发现，巨胚突变体的胚细胞变大，胚乳细胞凋亡。巨胚基因（GE）控制水稻种子胚和胚乳的大小比例，缺失功能的巨胚基因（GE）表现变大的胚。巨胚基因翻译的蛋白包含一个血红素结合位点，被命名为CYP78A13。
　　本研究首先明确巨胚突变体“上师大5号”的巨胚基因序列，并且分别与“韩国巨胚稻”和“日本巨胚稻”的巨胚基因序列进行比较。“上师大5号”的巨胚基因在+125bp处由“G”突变成“A”，氨基酸序列由色氨酸突变成了终止密码子。“韩国巨胚稻”的巨胚基因也是单碱基的突变，氨基酸序列表现为氨基酸的替换。“日本巨胚稻”的巨胚基因有3处单碱基突变。“上师大5号”的巨胚基因不同于“日本巨胚稻”、“韩国巨胚稻”和之前已报道的其他巨胚突变体。“上师大5号”巨胚基因+125bp处的突变，使得突变位点与下游核苷酸序列由原先的“GGCT”变为“AGCT”，成为AluⅠ限制性内切酶的识别位点，据此建立了检测“上师大5号”巨胚基因的CAPS（AluⅠ）分子标记及检测方法。“上师大5号”巨胚基因突变导致CYP78A13催化底物功能的缺失。本研究分别将开花后10天（10DAP）、开花后14天（14DAP）、开花后18天（18DAP）、开花后26天（26DAP）、开花后45天（45DAP）的“上师大5号”种子和“超2-10”种子进行代谢组学分析，发现了可能的作用底物。“上师大5号”的吲哚乙酸在10DAP、14DAP比“超2-10”的含量提高。推测吲哚乙酸的改变可能导致巨胚水稻胚细胞的变大。对6DAP、10DAP、14DAP的“上师大5号”种子和“超2-10”种子进行全基因组表达谱芯片分析，同样发现吲哚乙酸通路基因有变化。qPCR验证也证明了吲哚乙酸的提高可能导致吲哚乙酸的原初反应基因AUX/IAA、GH3两类基因的下调，SAUR类基因的上调。同时有几个膨胀素基因在胚发育时期上调，其中OS10g0555700基因在10DAP上调将近200倍。一些胚胎发育晚期丰富蛋白（LEA）基因在同时期也有上调，其中OS01g0314800基因在10DAP上调107倍。本研究还发现，在“上师大5号”水稻种子胚发育最为迅速时期（10DAP），种子中的2-linoleoylglycerol（2-单亚油酸甘油酯）和1-linoleoylglycerol（1-单亚油酸甘油酯）有提高。由此推测，这两种互为同分异构体的物质最有可能为CYP78A13蛋白的作用底物。在“上师大5号”种子的1-stearoylglycerophosphoglycerol、1-stearoylglycerophosphocholine、2-stearoylglycerophosphocholine三种物质有下降，从这三种物质分子结构式推测，它们可能分别为CYP78A13蛋白作用2-linoleoylglycerol（2-单亚油酸甘油酯）和1-linoleoylglycerol（1-单亚油酸甘油酯）的后续产物。