海菜花沉水叶

低CO₂下强效固碳

这种沉水叶片在没有Kranz解剖结构的条件下同时具备C₄样代谢和碳酸氢盐利用能力，能在低CO₂环境中维持光合效率。

黄家权 · Khan, Shahbaz · Wang, Shaoning · Liao, Zuying · Xi, Zhu · Han, Qingxiang · 李巍 · 尹黎燕 · 江红生

Plant Physiology and Biochemistry 2025

技术优势

低CO₂下更会吸碳

在低CO₂条件下，沉水叶对HCO₃⁻的利用能力显著增强，使其在碳受限的水生环境中仍能维持光合作用。

不需要Kranz结构

叶片的解剖结构显示没有Kranz花环结构，但C4代谢仍然运行，表明该植物采用了一种非经典的C4途径。

高CO₂长得更大

高CO₂条件下，上表皮细胞、叶肉细胞、气室、叶绿体和淀粉粒的面积都显著增加，表明光合结构得到扩展。

应用场景

• 水生植物固碳：利用其低CO₂下高固碳效率，为水生碳汇研究提供模式材料。
• 水体生态修复：其耐低CO₂和高HCO₃⁻利用能力可帮助恢复富营养化水体。
• 人工光合系统：无Kranz结构的C₄样机制为人工固碳系统设计提供新思路。
• 植物碳浓缩机制：揭示HCO₃⁻利用与C₄途径协同，扩展碳浓缩机制多样性。
• 沉水植物生理：阐明沉水叶对CO₂变化的解剖与代谢响应，完善生理认知。