水稻的产量和品质均为复杂的数量性状。迄今为止，人们不仅已经鉴定出水稻产量相关的数量性状基因座位（QTL）或基因达数百之多，也发现数量众多的淀粉合成相关基因组成复杂的遗传调控网络，精细调控稻米食味和蒸煮品质。
研究团队将已完成基因组测序的日本晴和9311作为优良目标基因供体，对28个优良目标基因主动设计，涉及水稻产量、稻米外观品质、蒸煮食味品质和生态适应性等；以食用品质较差的超高产品种“特青”作为优良基因的受体，在经过8年的杂交、回交和聚合选择，结合分子标记定向选择获得了若干份优异的后代材料。这些材料充分保留了特青的遗传背景及高产特性，而稻米外观品质、蒸煮食味品质、口感和风味等均显著改良，所配组的杂交稻稻米品质也显著调高。该研究结果将极大推动作物传统育种向高效、精准、定向的分子设计育种转变。
