華中農業大學作物遺傳改良國家重點實驗室張啟發院士領銜的水稻國家創新研究團隊，歷經10年研究成功克隆了正調控水稻粒重的數量性狀基因GS5。進一步的功能研究顯示，該基因在高產分子育種中具有廣闊的應用前景。相關論文已于10月23日在線發表于國際頂級遺傳學雜志《自然-遺傳學》。2008年，該團隊曾在該雜志撰文，報告發現了一個可以同時控制水稻植株高矮、抽穗期和每穗粒數的Ghd7基因。
   
    華中農業大學團隊此次克隆的GS5是一個種子大小的正調控因子，其較高的GS5表達水平可能參與促進細胞周期循環，加快細胞循環進程，從而促進水稻穎殼細胞的橫向分裂，進而增大穎殼的寬度，繼而加快谷粒的充實和胚乳的生長速度，最終增大種子的大小以及增加谷粒的重量和單株產量。
   
    研究表明，在除了谷粒大小目標性狀有差異，而遺傳背景完全相同的兩個遺傳材料中，谷粒大的材料比谷粒小者含有較高GS5基因表達，大粒比小粒寬了8.7%、千粒重增加了 7.0%、單株產量提高了7.4%。據論文第一作者李一博介紹，他們對來自亞洲不同地區的51份水稻品系進行GS5啟動子比較測序，發現GS5在自然界主要有3種不同的組合方式，分別是GS5大粒單倍型、GS5中粒單倍型和GS5小粒單倍型，正好對應不同品系寬、中等寬和窄粒形等3組不同粒寬的性狀。其中，GS5小粒單倍型是野生型，而GS5大粒單倍型是水稻馴化和育種過程中功能獲得性的突變型。啟動子鑲嵌轉化分析進一步表明，上述突變型的形成，取決于 GS5啟動子的自然變異。因此，GS5在水稻人工馴化和育種過程中起到了重要作用，并對水稻種子大小的遺傳多樣性貢獻很大。GS5及以前克隆的Ghd7等一大批基因，對于通過生物技術進行改良來提高產量提供了新的可能。