由於生物科技和基因工程技術快速發展，科學家在1998年開始水稻基因組的分析與整理，稱為國際水稻基因組測序計劃（International Rice Genome Sequencing Project；簡稱是IRGSP）。主要希望能解讀水稻十二條染色體中的基因密碼，此計劃由日本主持，並有中國、南韓、臺灣、英國、加拿大、美國、巴西、印度、法國加入。在2002年宣布整個水稻的基因圖譜，都已被解讀。並公開在基因圖譜資料庫中，供各國的水稻專家研究。
水稻的基因體是高等生物中基因定序最完整的，科學家辨識出的37500個基因中，包括了數個影響重要農產未來的基因；例如提高水稻產量的基因、改變水稻受光周期的基因等。 美國南部有的商品谷物農場采用旱地直播技術種植稻谷，避免了水田耕作以及育秧、插秧等環節，其生產過程與種植小麥無多大差別。把地裏的水排幹再播種。有直播稻種。
上個世紀五十年代中國北方曾大面積推廣水稻直播，黑龍江省1980年代以前水稻直播占到70%，中國南方60年代也采用過直播。隨著經濟的發展，大量農村青壯年勞動人口進入城市勞務市場，農村勞動力的減少，以及化學除草劑等廣泛使用，直播稻栽培又呈現出迅速發展的態勢。
江蘇省儀征市農機部門在樸席鎮成功示範了新型水稻栽插技術－水稻機械化旱地直播。這種技術與傳統水稻栽插方法相比，省去了水稻育秧、栽秧等環節，稻種經浸泡發芽後直接用條播機播種，具有省工、節本、增效等優點。據測算，壹臺條播機每天可播30畝，每畝較傳統栽插方法節約成本200元左右。
或許有人以為直播稻是不久發展起來的新技術，殊不知水稻直播栽培古已有之，甚至比移栽更早出現，即先有直播，而後有移栽。 科學家運用獨創的基因分離技術已成功地獲取近兩千條水稻cDNA片段，並研制出國內第壹張功能獨特的水稻基因芯片。
這項由浙江大學生物技術研究所李德葆教授研究組首次提出的模塊表達序列標簽技術（M-EST），獲中國國家知識產權局的專利保護。
芯片上集成的成千上萬的密集排列的分子微陣列，使人們能在短時間內分析大量的生物分子，快速準確地獲取樣品中的生物信息，效率是傳統檢測手段的成百上千倍。它被壹些科學家譽為是繼大規模集成電路之後的又壹次具有深遠意義的科學技術革命。
由中科院上海生科院植物生理生態所、植物分子遺傳國家重點實驗室林鴻宣研究員領導的課題組，在水稻產量相關功能基因研究上取得突破性進展，成功克隆了控制水稻粒重的數量性狀基因GW2，並深入闡明了相關的生物學功能和作用機理，顯示這壹基因在高產分子育種中具有應用前景。
遺傳改良或基因工程是提高作物產量的有效手段之壹。尋找與高產相關的功能基因對水稻高產育種具有重要的理論意義和應用價值。粒重是決定水稻產量的要素之壹，它是由多個基因控制的復雜數量性狀，相關分子遺傳調控機理還不清楚。
林鴻宣研究員指導博士生宋獻軍和黃巍等經過多年的潛心研究，成功克隆了控制水稻粒重的數量性狀基因GW2。大量翔實的實驗結果表明，GW2作為壹個新的E3泛素連接酶，可能參與了降解促進細胞分裂的蛋白，從而調控水稻谷殼大小、控制粒重以及產量；當GW2的功能缺失或降低時，基因降解可能與細胞分裂相關蛋白的能力下降，從而加快細胞分裂，增加谷粒谷殼的細胞數目，進而顯著增加水稻谷粒的寬度、加快籽粒灌漿速度、增加粒重以及產量。
研究人員通過分子標記選擇方法將大粒品種的GW2基因導入小粒品種中培育成新株系，分別收獲了種於大田的25株。測定每株的產量，與小粒品種相比，新株系雖然每穗粒數有所減少，但由於粒重的明顯增加，最終引起單株產量顯著增加，顯示這個基因在高產育種中具有利用價值。增產效果有待於進壹步的小區試驗考察和驗證。研究成果為作物高產育種提供了具有自主知識產權和重要應用前景的新基因；為闡明作物產量和種子發育的分子遺傳調控機理提出了新見解。
2007年04月09日《自然·遺傳學》雜誌三位評審人對這項研究壹致給予高度評價：”我們現在可以通過控制GW2的功能得到合適大小的水稻谷粒，在這壹點上我相信這是壹項在水稻產量育種史上有重要意義的工作。”、“有關該基因定位克隆、序列分析和轉基因表型鑒定以及E3泛素連接酶的功能實驗是令人信服的”、“這是壹篇將引起遺傳工作者極大興趣的力作，該論文通過大量而深入的實驗包括基因定位克隆、基因結構分析、功能和表型鑒定等證明該基因控制水稻谷粒大小，為作物種子的遺傳調控機理研究提出了有價值的見解。“ 壹項來自630個基因片段的單核苷酸多態(SNPs)人口統計分析表明了水稻的單壹馴化起源。另壹方面，栽培稻和野生稻的全基因組數據群體遺傳學分析往往表明秈稻和粳稻的基因組似乎普遍是獨立起源的，但許多具有馴化等位基因的基因組片段卻或許只起源壹次。盡管取得了這些研究進展，仍需要更廣泛的抽樣以及種群範圍全基因組測序進壹步闡明水稻馴化的進化歷史。對馴化位點附近單體型結構的深入研究將對評估基因滲入的方向起至關重要的作用。
在這篇文章中，研究人員獲得了來自446個地理上不同的普通野生稻和1,083個栽培秈稻和粳稻品種的基因組序列，構建出了壹個全面的水稻基因組變異圖譜。在搜索選擇標記的過程中，研究人員確定了55個在馴化過程中發生的選擇性清除（selective sweep）。對於馴化清除和全基因組模式的深入分析揭示粳稻是大約在華南的珠江中部地區首先從普通野生稻的壹個特殊物種馴化而成，秈稻是隨後由粳稻與當地野生稻雜交形成，作為最初的栽培種傳播到東南亞和南亞。這些馴化相關的性狀通過高分辨率遺傳圖譜獲得了分析。