La vigorosidad de las semillas determina críticamente el rendimiento de siembra, mientras que la calidad del grano influye fundamentalmente en el valor comercial. Elucidar los mecanismos genéticos que rigen estos rasgos es fundamental para mejorar tanto la vigorosidad de las semillas como la calidad del grano en el cultivo de arroz. Aquí, demostramos que el gen específico del endospermo se expresa altamente en semillas en germinación y en semillas en desarrollo en la etapa temprana de llenado. OsEnS-42 está localizado en el núcleo y el citoplasma. La vigorosidad de las semillas de las plantas knockout disminuyó, manifestándose como disminuciones en la tasa de germinación, la longitud de las plántulas y la longitud de las raíces. Además, las plantas knockout mostraron un aumento en la chalkiness y el contenido de amilopectina. Los indicadores transcriptómicos y fisiológicos mostraron que regula la vigorosidad de las semillas a través de azúcares solubles y el metabolismo redox, y regula la calidad del grano a través de azúcares solubles y enzimas relacionadas con el desarrollo de semillas. El análisis de haplotipos de germoplasma de arroz a nivel mundial reveló cuatro haplotipos distintos (Hap 1-4) con distribuciones específicas de subespecies. Crucialmente, los accesiones con Hap 4 exhiben un menor porcentaje de grano con chalkiness que las accesiones con Hap 1 (predominantemente), lo que permite la introgressión asistida por marcadores para reducir la chalkiness sin barreras de subespecies. Mientras tanto, las accesiones con Hap 2 muestran un menor contenido de amilopectina, proporcionando objetivos para la cría de arroz especial. Nuestros hallazgos elucidaron las vías a través de las cuales regula la vigorosidad de las semillas y la calidad del grano, y proporcionan nuevos objetivos de cría molecular para mejorar la vigorosidad de las semillas y la calidad del grano en el arroz.