“超级稻”计划于1996年正式启动，在保持良好株型、高光能利用率的基础上进一步提高单叶光合效率，将是“超级稻”育种计划实现的可靠保证。本研究以单叶光合效率为研究重点分别对通过杂种优势利用和外源基因转移两种方式配制的F₁进行了研究。一方面，用Kitaake作父本，分别与蜀恢527、蜀恢881、绵恢725、Lemont及香大粒等5个遗传差异不同的母本杂交，考察不同遗传距离F₁的光合特性和干物质转运等情况，拟揭示遗传距离远近与生物学优势和产量优势的关系。另一方面以转玉米pepc基因种质为基因供体，设计pepc基因的特异性引物进行MAS选育，培育了含有pepc基因、且遗传背景与轮回亲本相似性达到95％以上的蜀恢881改良系，并研究了它与3个籼型不育系冈46A、776A及2480A配制的F₁光合特性以及改良蜀恢881不同株系配合力。主要结论如下： 1、亲本与F₁之间叶肉细胞对CO₂的同化能力存在差异。在高光通量密度（PFD）条件下，5个F₁净光合速率（Pn）明显高于双亲或双亲之一，且在没有气孔限制情况下，亲本胞间CO₂浓度（Ci）值相对于F₁还有上升。 2、5个F₁因为具有不同的遗传差异而表现出不同的光合优势。在表观量子效率（AQY）、羧化效率（CE）、CO₂补偿点（CCP）等光合生理指标方面的比较中，籼粳亚种间F₁（绵恢725／Kitaake、蜀恢527／Kitaake、蜀恢881／Kitaake）对2个亚种内F₁香大粒／Kitaake（粳爪交）、Lemont／Kitaake（不同生态型的粳粳交，美国稻属于特殊粳稻）具有明显的优势，而蜀恢881含有粳型血缘，蜀恢881／Kitaake也比典型籼粳亚种间F₁绵恢725／Kitaake、蜀恢527／Kitaake优势稍逊一筹。 3、籼粳亚种间F₁农艺性状的竞争优势明显，株高、有效穗等方面表现较为突出。在理论产量—库容的比较中，蜀恢881／Kitaake＞绵恢725／Kitaake＞蜀恢527／Kitaake＞Lemont／Kitaake=香大粒／Kitaake。 4、印证了“亚种优势、距离适度”这一利用亚种间杂种优势的可行技术路线。极差的结实率限制了籼粳交F₁生物学优势向经济产量优势的转化，阻碍了籼粳亚种间杂种优势的利用，茎秆中可溶性糖含量的测定结果也显示了籼粳交杂种大量的同化产物积存在茎秆中未能转运。蜀恢881／Kitaake虽同为籼粳交，但蜀恢881具有一定的粳性血缘，库容优势明显，而且结实率仪次于香大粒／Kitaake，达63.1％，同化产物的转运也较另外两个籼粳交F₁好得多。