2001～2002年在北京、河北香河、河北坝上沽源不同生态区，选用64个玉米基因型为试材，从光合性能角度，分层次研究了影响玉米产量形成关键光合生理指标及其遗传生理学基础，主要结果如下：1.玉米光合生产效率存在基因型差异从产量形成的三个层次，对不同光合生产效率的基因型进行比较研究，探讨了基因型间光合生产效率差异的机理。光合生产效率高的玉米在物质生产与分配、光合势、蜡熟期单叶Pn、光能转化和利用等层次上都明显高于光合生产效率低的类型，这是其干物质生产和积累量高、籽粒产量高的生理基础。2.增加花后物质生产积累量和粒重/叶面积是提高玉米产量的重要途径根据对64个材料从玉米不同生育阶段物质生产积累与分配对最终籽粒产量的贡献研究表明，玉米收获时的总生物产量与籽粒产量呈高度线性正相关，在香河和北京两个试点的相关系数(r)分别为0.9094**和0.9145**；吐丝前生物积累量与籽粒产量可以用一元二次曲线来描述，但该曲线近乎一直线，高值后下降幅度不大，不同于小麦、水稻等密植分蘖性作物，r分别为0.6000**、0.5670**；吐丝后物质积累量与籽粒产量呈高度性线相关，在香河和北京两个试点r分别达到0.9155**和0.9181**；经济系数与籽粒产量虽呈极显著正相关，但密切程度不高，r依次为0.4239**、0.6168**。从源库关系角度分析可见，粒叶比中粒数/叶面积与产量关系不甚密切，而粒重/叶面积与之呈极显著相关。上述趋势在香河和北京两种条件下表现一致。因此，本文认为花后物质生产积累量和粒重/叶面积是影响玉米籽粒产量提高的关键光合生理指标，提高粒重/叶面积值，增加花后物质生产积累量是当前获取玉米高产的重要途径。3.提高生育后期叶片光合效率是增加玉米花后物质生产积累量的关键从影响花后物质生产积累量的光合性能层次研究表明，在香河、北京两试点，吐丝期单株叶面积与吐丝后物质生产积累量的相关关系为0.6436**和0.6302**，达极显著水平；叶面积衰减速率与之呈显著负相关。不同基因型玉米叶片单叶光合速率（Pn）在同一地区以及不同地区间存在较大差异。杂交组合明显高于自交系。蜡熟期测定的基因型间单叶Pn值变异程度要高于吐丝期，并且蜡熟期单叶Pn与吐丝后物质积累量和籽粒产量的关系要比吐丝期更为密切。这表明在玉米生育后期保持<WP=7>高的光合势和光合速率能够显著增加花后物质生产与积累量从而提高籽粒产量。选育叶片保绿性好的品种，以及通过栽培措施延长玉米生育后期高光合能力的持续期是增加花后物质生产与积累量，提高玉米产量的关键。4.不同基因型玉米叶片叶绿素荧光特性研究制定了玉米基因型荧光参数田间测试的技术体系，按该体系对不同基因型玉米叶片主要荧光参数研究的结果表明，田间对不同基因型玉米的测定暗适应有5min即可，部位以穗上一叶的中部为宜。荧光参数Fm、Fv/Fm、Fv/Fo日变化呈明显的“V”字形，中午最低。在生育期上表现为乳熟期最大，而后下降。我国骨干自交系的Fm、Fv/Fm、Fv/Fo有随年代推移而逐渐升高的趋势，生育后期表现更为明显。不同株型自交系间荧光参数值差异不显著。玉米不同基因型间主要荧光参数值Fv/Fm、qP、qN、ΦPSII、ETR存在差异，以Fv/Fm表现稳定，其与叶片光合速率正相关。5.不同基因型玉米叶片PEPC活性玉米不同基因型间PEPC活性存在差异。杂交组合PEPC活性高于自交系，部分组合在两试点表现出一定的一致性。筛选出几个较高活性的组合。PEPC与玉米叶片Pn、吐丝后物质生产与积累量及籽粒产量有一定的相关性。6.光合性状的遗传单株最大叶面积、光合势和蜡熟期光合速率三个性状存在加性效应，达极显著水准。显性效应也达极显著水平。吐丝期单叶Pn不具有杂种优势。通过比较利用4个杂交种及其亲本的荧光参数表明， Fm、Fv/Fm、Fv/Fo具有明显的超亲优势，乳熟期优势率为-1.2%～12.0%，并且自交系值高的组配的杂交种也高。进一步通过双列杂交后代分析表明，叶绿素荧光性状是可以遗传的，但是遗传力不高，其中Fv/Fm表现出极显著的群体超亲优势。