Nuestro estudio anterior ha demostrado que la suplementación de origen nuclear de la subunidad central D1 de la proteína PSII estimula el crecimiento y aumenta los rendimientos de grano en plantas de arroz transgénicas al mejorar la eficiencia fotosintética. En este estudio, se han explorado los mecanismos subyacentes sobre cómo la capacidad fotosintética mejorada afecta las actividades metabólicas en las plantas de arroz transgénicas que albergan el cDNA del transgen integrado, clonado de arroz, bajo el control del promotor y fusionado en el N-terminal con la secuencia del péptido de tránsito plastidial. Aquí, se realizó un análisis metabolómico comparativo utilizando LC-MS en las hojas bandera de las plantas de arroz transgénicas durante la etapa de llenado de grano. Críticamente, se detectó una reducción dramática en las cantidades de nucleótidos y ciertos aminoácidos libres, lo que sugiere que la mayor asimilación fotosintética y el rendimiento de grano en las plantas transgénicas se correlaciona con los contenidos reducidos de nucleótidos libres y aminoácidos como la glutamina y el ácido glutámico, que son fuentes de nitrógeno celular. Estos resultados sugieren que una fotosíntesis mejorada necesita consumir más nucleótidos libres y fuentes de nitrógeno para apoyar el aumento en la biomasa y los rendimientos, como se exhibe en las plantas de arroz transgénicas. Inesperadamente, se midieron cambios dramáticos en los contenidos de flavonoides en las hojas bandera, lo que sugiere que existe una relación estrecha y coordinada entre el aumento de la asimilación fotosintética y la biosíntesis de flavonoides. Consistente con la eficiencia fotosintética mejorada, se midió un aumento sustancial en el contenido de almidón, que es el producto principal del ciclo de Calvin-Benson, en las plantas de arroz transgénicas bajo condiciones de crecimiento en campo.