本发明属于植物基因工程技术领域。通过基因定位,分离克隆得到一个调控水稻谷粒粒长和粒重的主效基因Gl3及等位基因Gl3-NYZ。它们的核苷酸序列分别与序列表SEQ ID NO:1和3所示。通过QTL定位与发表的全基因组的关联分析结果,将这个调控粒形性状的基因定位在第三染色体RM6881与RM6283标记之间,其含有一个影响种子发育的基因OsMYB3,定为候选基因。利用水稻自然群体,进行比较测序和关联分析发现,含有主效基因Gl3及其等位基因Gl3-NYZ的籼稻品种之间粒长有显著差异。利用RNAi干扰载体转化水稻品种,结果表明,转化植株的粒长从7.85mm增长到9.60mm;千粒重从28.33g增加到34.11g,达到极显著水平。本发明克隆的基因为水稻的产量和品质育种提供了新的基因资源。