水稻产量由分蘖数、穗粒数和粒重三要素决定。分蘖数指每株水稻发育后期产生的分枝数，穗粒数指每分枝上的籽粒数，粒重由种子大小和灌浆程度决定。然而，这三者间存在负相关，育种家难以同时获得三者正向效应的材料。

研究发现，生长调节因子受小RNA分子miR396的抑制，会影响水稻籽粒的大小和数量。三篇独立论文于2015年12月22日在线发表于《自然-植物学》期刊。中科院遗传与发育生物学研究所储成才团队和福建中国农业科学院赵明富团队、遗传与发育生物学研究所李云海团队、武汉大学李绍清团队通过不同研究方法获得这一结果。

李绍清团队研究了杂交水稻稻穗数量比其父本和母本多的原因，发现杂交水稻中miR396表达受抑制，解除了对生长因子六（GRF6）的抑制。GRF6表达增加激活了一种植物激素的生物合成与信号传递，促进穗形成。

储成才、赵明富等人报告了两种形式的生长因子四（GRF4）能显著增加籽粒重量。这两种GRF4包含突变，使其对miR396抑制不敏感。储成才团队发现GRF4表达增加激活另一种植物激素反应，增强籽粒发育并增加大小。李云海团队发现GRF4通过与转录共激活因子互动增加籽粒大小和重量。

三项研究表明，miR396和生长因子模块可通过多个分子通路调控谷物产量，尽管GRF6与GRF4都受miR396调控，但两者增加产量的方式不同。该研究有助于指导未来高产水稻品种的选育。

储成才研究组与福建农科院赵明富研究组经过10多年合作，从稀有水稻大粒材料RW11中克隆了控制粒长的显性关键因子GL2。GL2编码植物类特异性转录因子——生长调控因子。通过常规杂交将RW11中的GL2回交转育到小粒水稻品种博白B中，改良品种籽粒灌浆速度明显加快，千粒重由19.38克增加到24.64克，增加27.1%，且分蘖数和穗粒数也有显著增加，单株产量增加16.6%。科研人员发现了油菜素内酯信号途径下游调控籽粒大小的特异性分支途径，为水稻高产育种提供了难得的材料和基因资源。

该项研究成果于2015年12月22日在线发表在Nature Plants杂志（DOI: 10.1038/NPLANTS.2015.195）上。储成才研究组博士后车荣会博士和童红宁副研究员为该文章的共同第一作者。该项研究得到了自然科学基金委和中国科学院的资助。