随着人口的增长，对粮食需求不断增大，同时可耕地面的逐渐减少，要求育种家不断提高粮食作物的产量。水稻是重要的粮食作物，因此对水稻产量的研究就显得尤为重要。水稻产量性状是数量性状，由一系列的基因控制，并且这些性状直接和水稻的驯化相关。而籽粒灌浆是水稻重要的农艺性状，直接影响水稻的最终产量。但由于技术的限制，育种家一直无法直接对籽粒灌浆性状及其基因进行有效的选择，是育种的瓶颈问题。而在理论上，也由于材料与技术的限制，一直以来对灌浆的研究没有取得大的进展。

为了解释水稻籽粒灌浆的遗传调控，中国科学院上海生命科学院植物生理生态研究所植物分子遗传国家重点实验室何祖华研究员领衔的课题组通过在筛选水稻遗传资源的基础上，寻找灌浆与千粒重的突变体。通过构建遗传定位群体，他们克隆了灌浆基因GIF1，其编码一个蔗糖转化酶。发现该基因特异在发育籽粒的背部维管束中表达，表明这个区域是种子灌浆过程中蔗糖卸载的重要场所。从而分离了控制水稻籽粒发育中蔗糖运输卸载和灌浆的关键功能基因。通过一系列分子遗传研究，证明GIF1是水稻驯化过程中起重要作用的一个基因。人工选择使现代栽培稻的GIF1基因有严格的组织特异性，有利于籽粒灌浆，使水稻产量提高，而野生稻的基因表达部位不一样，不利于籽粒灌浆而降低产量。更重要的发现是，当把栽培稻GIF1基因再转化水稻品种，转基因植株能够显著促进籽粒灌浆和千粒重，证明一个驯化的基因通过适当的基因表达调控，仍然可以提高作物的经济性状。这为水稻高产分子设计育种提供了一种新的选择。相关研究论文发表在Nature Genetics上。