光合作用是作物產(chǎn)量的基礎，提高光合利用率是提高小麥產(chǎn)量的有效途徑。作物生物產(chǎn)量的90%～95%來自光合作用，現(xiàn)有高產(chǎn)品種的光能利用率為1%～1.5%，而理想的光能利用率為3%～5%。尤其是麥類作物非葉器官（穗、莖、鞘等）的光合產(chǎn)物對籽粒充實的貢獻率在10%～76%之間。因此，以提高小麥整體和群體光能利用率為核心的高光效生理育種是進一步大幅度提高產(chǎn)量的重要研究方向。
穗光合
1.相對葉片，具有空間優(yōu)勢，有利于截獲光和CO2；
2.離庫比較近，有利于營養(yǎng)運輸;
3.具有明顯的生理優(yōu)勢：穗綠色組織具有較高的潛在光合效率，而且穗光合代謝類似于C4途徑或?qū)儆贑3～C4中間型，籽粒呼吸釋放大量CO2能直接被穗光合再固定，穗光合的產(chǎn)物基本上全留在穗內(nèi)，不會產(chǎn)生光合產(chǎn)物浪費。
葉光合
1.小麥葉片顏色深的品種，光合飽和點比較高；小麥葉片比較厚的品種，光補償點比較低。
2.如果小麥葉片顏色又深、葉片又厚，則既耐強光又耐弱光，有效提高小麥對弱光的利用能力和對強光的忍耐能力，光合效率非常高，產(chǎn)量自然比較高。
群體光合能力葉光合
1.因此，在重視提高葉片光合作用的同時，充分發(fā)揮穗等非葉器官的光合功能，使之充分適應太陽光強度從早到晚、從晴到陰的動態(tài)變化，不間斷地進行光合物質(zhì)的積累，就能提高小麥整體的光能利用率。通過進一步增加群體密度擴增庫，提高小麥群體的光能利用率，在高密度下實現(xiàn)源—庫協(xié)調(diào)，這對小麥產(chǎn)量的形成起著重要的作用。
這些理論的基礎上和前期的大量研究，組合了這種高光效品種，實現(xiàn)了高光效育種的突破。
綠穗灌漿高光效小麥百農(nóng)4199特征特性
1、熟性：屬半冬性中早熟品種。
2、性狀：幼苗叢生，葉色濃綠，葉卷上沖，長勢壯，分蘗力強，抗寒性好。平均株高71.4cm，旗葉上沖，株型半緊湊，后期葉功能好。穗層整齊，成熟落黃好，抗干熱風，抗倒伏能力強。
3、產(chǎn)量：畝穗數(shù)44.2萬，穗粒數(shù)32粒，千粒重47.5g。 2015年6月，河南省科技廳對30畝百農(nóng)4199進行實打驗收，畝產(chǎn)達到704.9kg。
適應區(qū)域：該品種在中高等肥力區(qū)適于早播，在河南安陽、山東濟寧以南、湖北隨州、安徽懷遠以北的河南、安徽、江蘇、陜西、山東等廣大區(qū)域均可種植。
