该项目围绕“水稻理想株型与品质形成的分子机理”这一核心科学问题，鉴定、创制和利用水稻资源，创建了直接利用自然品种材料进行复杂性状遗传解析的新方法；揭示了水稻理想株型形成的分子基础，发现了理想株型形成的关键基因；阐明了稻米食用品质精细调控网络。

该项目强调基础理论研究与生产实际应用的结合，将取得的基础研究成果应用于水稻高产优质分子育种，率先提出并建立了高效精准的设计育种体系，示范了高产优质为基础的设计育种，培育了一系列高产优质新品种。

研究成果在Nature等国际学术刊物上发表，多次入选“中国科学十大进展”和“两院院士评选中国十大科技进展新闻”。