水稻粒重是由来源于自然变异的数量基因座位(QTL)所控制的复杂性状，是粮食产量的重要组成部分。但是对QTL影响作物的产量的分子机制，目前还知之甚少。我们用图位克隆的方法克隆到一个控制水稻粒宽和千粒重的QTL GW2(Grain width-2)，其编码一个含有新型RING结构域的蛋白并且具有E3泛素连接酶的活性。主要的结果总结如下：　　 为了研究GW2的表达模式，我们将GW2启动子控制的绿色荧光蛋白(GFP)和β-葡萄糖苷酸酶基因(GUS)分别转化粳稻品种“中花11”，检测了转基因植株中GFP和GUS的表达部位。GFP和GUS在水稻中表现为组成型表达，显示GW2是一个组成型表达的基因。利用在洋葱表皮中进行的GFP-GW2瞬时表达试验显示，GW2定位于细胞质。　　 近等基因系NIL(GW2)相对于FAZl(轮回亲本)可以显著增加籽粒的宽度和分蘖数。我们比较了NIL(GW2)和小粒亲本FAZl的产量后发现，NIL(GW2)的单株产量比小粒亲本FAZl增加了19.7％，而小区产量增加了15.9％。为了证明NIL(GW2)增加籽粒大小和产量是否会影响水稻的品质，我们还检测了NIL(GW2)和小粒亲本FAZl的米质，结果发现， GW2的大粒等位基因对米粒外观有所影响，而理化指标基本没有改变，推测对口感和蒸煮品质影响不大。我们还进行了FAZl和NIL(GW2)之间的正反交试验，结果发现正反交后代的籽粒在粒长、粒宽、粒厚和千粒重方面都没有差异，说明GW2基因的功能不受母本效应的影响。　　 对FAZ1和NIL(G1Y2)组织学分析表明，NIL(GW2)的谷粒颖壳的增大主要是由于细胞的数量增加而不是由于细胞增大引起的；另一方面，NIL(GW2)的胚乳的增大主要是由于细胞增大而不是由于细胞数量的增加引起的。我们还观测了NIL(GW2)和FAZ1籽粒灌浆速度，我们发现NIL(GW2)的干物质的积累速度比小粒亲本FAZ1快。这些结果显示，更大的颖壳可能会有容纳胚乳和种皮增大的空间，间接地加快了灌浆速度，因此我们推测胚乳大小的增加是一个受GW2间接影响的过程。我们还发现在玉米和小麦中有GW2的同源基因，因此该基因的发现将会促进农作物的高产分子育种研究。