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由于C4植物高光效的原因在于它的C4途径关键酶，并不在于它的‘cranz’结构，而C3植物拥有高水平表达C4特异基因的必须遗传机制，故涉及到C4光合作用的基因能在C3植物中与在C4植物中相比同水平甚至更高水平表达，被表达的C4酶保留了相同的功能，例如玉米C4途径的ZmC4Ppc已被转化到水稻上且高效表达。另一方面，如果要求外缘基因转化到理想的受体材料上，基因工程技术也是比较复杂的。本研究利用标记辅助选择技术（MAS）和现有的转ZmC4Ppc Kitaake水稻材料，从标记开发、验证、MAS和配合力分析等方面进行了研究，结果如下： 1．高效特异标记的设计：ZmC4Ppc基因全长6781bp，PCR扩增时带型不清晰，重复性差，影响MAS的准确性。为此通过比对找到了该基因在玉米上存在而在水稻上不存在的特异片段，然后利用Primer Premier 5.0得到该基因的特异标记。前引物，5’AAG CAG GGA AGC GAG ACG 3’，后引物，5’GAT TGC CGC CAG CAG TAG 3’，该引物被命名为MRpc。MRpc在ZmC4Ppc上的扩增位置为970—1280bp，共计311bp。用相同的方法得到ZmC4Pdk的特异标记，前引物5’TTG GAT GAC TTT GGG AAC3’，后引物5’AAG TGT CTT TGC GAG GAA 3’，该引物被命名为MRpd，MRpd在ZmC4Pdk上的扩增位置为376—626bp，共计251bp。 2．ZmC4Ppc基因标记MRpc的特异性验证：利用MRpc对玉米品种、包含ZmC4Ppc的水稻品种和不包含ZmC4Ppc的水稻品种进行PCR分析，结果只能从玉米品种和包含ZmC4Ppc的水稻品种中扩增出特异带，说明MRpc为ZmC4Ppc的特异标记；分别对标记MRpc揭示的阳性反应和阴性反应的材料进行PEPCase活性和净光合速率分析，在6个不同生育时期的检测结果表明含ZmC4Ppc的显著高于其负对照，说明ZmC4Ppc在水稻中的表达为组成性表达，并且在各生育阶段都能高效表达，表明ZmC4Ppc的特异标记MRpc为ZmC4Ppc的基因标记，能够用于水稻标记辅助选择。 3．MRpc用于标记辅助选择得到含ZmC4Ppc的改良蜀恢881—FPM881。对FPM881进行了背景分析、PEPCase活性分析和净光合速率分析。利用530对SSR引物进行遗传背景分析，其与蜀恢881表现差异的位点仅有1—4个，FPM881与蜀恢881的背景相似度达到95.15—99.03％，其各时期的PEPCase活性和净光合速率都显著高于蜀恢881，表明ZmC4Ppc在标记辅助选择过程中不会沉默，同样能够高效表达。通过对转ZmC4Ppc水稻的有关光合生理指标的动态研究发现转ZmC4Ppc水稻在拔节