Los rasgos relacionados con el grano son fundamentales en el cultivo de arroz, influyendo en el rendimiento y la preferencia del consumidor. La herencia compleja de estos rasgos, que involucra múltiples alelos que contribuyen a su expresión, plantea desafíos en la cría. Para abordar estos desafíos, se llevó a cabo un estudio de asociación genómica de múltiples loci (ML-GWAS) utilizando 35,286 polimorfismos de un solo nucleótido (SNPs) de alta calidad. Nuestro estudio utilizó un panel de asociación que comprende 483 genotipos de arroz obtenidos de un conjunto central del noreste y un conjunto de variedades locales recolectadas de diversas regiones de India. Se identificaron cuarenta nucleótidos de rasgo cuantitativo (QTNs), asociados con cuatro rasgos relacionados con el grano: longitud del grano (GL), ancho del grano (GW), aroma del grano (Aro) y relación longitud-ancho (LWR). Notablemente, se identificaron simultáneamente 16 QTNs utilizando dos métodos de ML-GWAS, distribuidos en múltiples cromosomas. Se encontraron casi 258 genes cerca de los 16 QTNs significativos. El estudio de anotación de genes reveló que sesenta de estos genes mostraron niveles de expresión elevados en tejidos específicos y estaban implicados en vías que influyen en la calidad del grano. El análisis de ontología genética (GO), ontología de rasgos (TO) y análisis de enriquecimiento señalaron 60 genes candidatos (CGs) enriquecidos en términos relevantes de GO. Entre ellos, , , , y fueron confirmados como contribuyentes clave a GL, GW, Aro y LWR. Las ideas de los QTNs y CGs iluminan la regulación de rasgos del arroz y las conexiones genéticas, ofreciendo posibles objetivos para futuros estudios.