一种在水稻种子胚乳中表达产生甜菜苷的基因组合及其应用,包括meloS基因、BvDODA1S基因和BvCYP76AD1S基因,进一步,所述meloS基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.1所示;所述BvDODA1S基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.2所示;所述BvCYP76AD1S基因的核苷酸序列如SEQ ID NO.3所示,将三个基因的ORF连接到水稻胚乳特异性球蛋白基因启动子和终止子之间构建基因盒,并将其插入植物双载体中,得到富含甜菜苷的水稻,获得的水稻种子既可以直接用于食用,也可以作为生产甜菜苷的原料种子,对于新型功能性作物育种具有重要的指导意义和生产应用价值。