N. pumila 沉水叶形态

水下并行 C3/C4 固碳

沉水叶同时具备 C4 与 C3 光合途径，且 C4 固定 CO2 主要发生在表皮细胞而非叶肉细胞，以应对水中无机碳限制。

张跃 · 江红生 · Shi, Tao · Ding, Jun · 李巍 · 王青锋 · van Peer, Yves De · Marchal, Kathleen · 陈进明

Plant Physiology 2026

参数信息

沉水叶光合类型

C4 and C3

浮水叶光合类型

C3

技术优势

水下并行两套光合

C3 与 C4 途径同时运行，使植株能在无机碳波动的水体环境中维持稳定碳同化。

固碳绕开叶肉细胞

C4 途径的 CO2 固定主要由表皮细胞完成，避免水中 CO2 向叶肉扩散的瓶颈，提高固碳效率。

应用场景

• 水生作物育种：发掘沉水叶并行 C4/C3 的遗传基础，选育水下高固碳效率的水生作物品种。
• 植物工厂：借鉴表皮细胞主导 C4 固碳的机制，设计适应低 CO2 水培环境的光合系统。
• 高效固碳植物：利用沉水叶并行光合途径增强植物在水中低碳环境下的固碳能力。