通过选用不同基因型品种和不同氮素穗肥使用量，创造出具有基因性差异背景和环境差异背景的、每穗粒数从70～500粒的研究材料。通过研究幼穗的生长动态；幼穗中氮素和蛋白含量变化；采用SDA-PAGE和IPG-DALT双向电泳分析蛋白质种类的变化，RT－PCR和Northern杂交研究幼穗中FLIP基因时间和空间的表达。探明水稻穗粒数多少与幼穗生长过程中氮素代谢的关系。明确水稻幼穗从分化到抽穗整个过程中，幼穗中蛋白质种类的变化规律。从基因型差异（不同类型品质）和环境差异（氮素穗肥）两个方面，揭示水稻幼穗生长动态与穗粒数多少的关系。探索影响水稻穗粒数的相关基因和蛋白质。增加大穗品种选择的科学性，减少盲目性，提高选择的效率；在栽培上提高调控大穗措施的时间和程度准确性、有效性。

围绕水稻大穗形成的生理生化机制及氮素调控原理，研究了幼穗的生长动态、幼穗中氮素和蛋白含量变化，分析了蛋白质种类的变化及FLIP基因的时空表达特征，取得了一系列有特色的创新性成果。(1)水稻幼穗分化在长度和重量上呈现S型曲线变化趋势；(2) 二次枝梗和二次颖花的分化过程较易受基因型和氮素等环境因子的影响；(3)水稻氮素穗肥的施用可以提高幼穗发育过程中穗部细胞分裂素含量水平及其与生长素的比值；(4)RFL和RAP1等基因在枝梗和颖花分化显著差异材料中呈现出相同的表达模式；(5)颖花分化期和雌雄蕊形成期较高的蛋白含量有利于促进颖花分化，而花粉母细胞充实完成期较低的蛋白含量则有利于减少颖花退化；（6）分子量/等电点分别为20kDa/ pI 4.0、40.2kDa /pI 5.1及40.2kDa /pI5.25等穗部蛋白表达时间延长有利于促进颖花分化，而分子量/等电点为19.6kDa/pI 4.47的蛋白表达增强则不利于颖花的分化。研究结果为大穗品种选育和调控大穗的栽培措施制定提供了重要参考。