本发明公开了一种植物粒型生长发育相关蛋白OsSG2及其编码基因与应用,属于基因工程领域。本发明提供的蛋白质,命名为OsSG2蛋白,是如下(a)或(b)的蛋白质:(a)由SEQ ID NO.1所示的氨基酸序列组成的蛋白质;(b)将SEQ ID NO.1的氨基酸序列经过一个或几个氨基酸残基的取代和/或缺失和/或添加且与植物粒型相关的由SEQ ID NO.1衍生的蛋白质。将所述蛋白的编码基因导入粒型生长异常的植物中,可以培育粒型生长发育成正常的植物;在粒型正常植物中敲除该基因,可以获得粒型变小的植物。所述蛋白及其编码基因可以应用于水稻粒型的遗传改良。