El arroz es un alimento básico importante y, por lo tanto, duplicar su productividad es fundamental para mantener la seguridad alimentaria futura. Mejorar la fotosíntesis, las relaciones fuente-drenaje y los mecanismos de llenado de granos son características prometedoras para mejorar el rendimiento de grano. Para entender la relación fuente-drenaje y el rendimiento de grano, se estudió un conjunto de genotipos de arroz contrastantes que difieren en rendimiento y biomasa para analizar diferencias fisiológicas, bioquímicas y de expresión génica. Las características fisiológicas y de componentes de rendimiento de los genotipos de arroz seleccionados se analizaron en 2016 y 2017 en condiciones de campo. Esto llevó a la categorización de los genotipos como de alto rendimiento (HY) y alta biomasa, a saber, Dular, Gontra Bidhan 3, Way Rarem, Patchai Perumal, Sahbhagi Dhan, Indira Barani Dhan-1, MTU1010 y Maudamani; mientras que los de bajo rendimiento (LY) y baja biomasa, a saber, Anjali, Ghanteswari, Parijat, Khao Daw Tai, RKVY-104, Ghati Kamma Nangarhar, BAM4510 y BAM5850. Los genotipos HY en general tenían valores relativamente mejores de características de componentes de rendimiento, una tasa fotosintética (Pn) más alta y un mayor contenido de clorofila (Chl). El estudio reveló que el área foliar por planta y la fotosíntesis de toda la planta son las características clave que contribuyen a una alta producción de biomasa. Seleccionamos dos genotipos de arroz de buen rendimiento (Sahbhagi Dhan y Maudamani) y dos de bajo rendimiento (Ghanteswari y Parijat) para un análisis detallado de la expresión de genes seleccionados involucrados en la fotosíntesis, la síntesis de sacarosa, el transporte y la síntesis de almidón en la hoja y el metabolismo del almidón en el grano. Algunos de los genotipos HY tenían un nivel relativamente alto de expresión de genes clave de fotosíntesis, como , , , y sobre los genotipos LY. Este estudio sugiere que características como el área foliar, la fotosíntesis y el número de granos contribuyen a un alto rendimiento de grano en el arroz. Estos genotipos de buen rendimiento pueden ser utilizados como donantes en un programa de mejoramiento destinado a altos rendimientos en arroz.