本发明公开了检测水稻粒型基因GS3和GW5特异分子标记的引物组及其应用,所述包括GS3‑1673引物对、GW5‑5364引物对和GW5‑5366引物对,其中,所述GS3‑1673引物对的序列如SEQ ID NO:1‑3所示,所述GW5‑5364引物对的序列如SEQ ID NO:4‑6所示,所述GW5‑5366引物对的序列如SEQ ID NO:7‑9所示。本发明针对粒型基因GS3和GW5的单倍型进行检测的引物组,能够在168份来源广泛的籼稻中准确鉴定粒型基因GS3和GW5的单倍型,可用于育种材料中的早期鉴定,筛选GS3和GW5的优势单倍型组合,提高育种选择效率。