本发明公开了一种控制水稻粒长、粒重、产量和籽粒外观品质的基因LGY3(SEQ ID NOs:1‑2)及其应用。LGY3控制水稻粒长、粒重和产量,也会影响稻米外观品质。该基因的一个优异等位变异类型lgy3(SEQ ID NOs:3‑4)既能增加水稻粒长、粒重和产量,同时还能提升稻米外观品质。lgy3与其他优异等位基因dep1‑1和gs3聚合可以实现水稻产量和稻米品质协同改良。本发明还公开了利用LGY3基因培育产量提高的作物的方法和培育具有提高的米质和产量的水稻品种的分子标记辅助选择聚合育种方法。LGY3优异等位基因对协同提高水稻等作物的产量和品质的育种具有广泛的应用前景。