光呼吸发生于所有产氧的光合生物中,是地球上最重要的碳代谢之一,它起始于Ru Bis CO（ribulose 1,5-bisphosphate carboxylase-oxygenase,核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶）的加氧反应,以形成磷酸乙醇酸开始。为了降低光呼吸对光合作用的影响,陆生植物演化出了C4途径和CAM（crassula acid metabolic,景天酸代谢途径）。相较于陆生植物可以直接获取大气中的CO2,沉水植物的光合作用通常受到水中CO2浓度的限制。因此,沉水植物的光合作用可能受到光呼吸的影响更为显著。为了获取充足的CO2,沉水植物形成了不同的CCM（CO2-concentrating mechanisms,CO2浓缩机制）,其中HCO3-利用是50%以上的沉水植物所具有的CCM。本文选择了水盾草（Cabomba caroliniana）、金鱼藻（Ceratophyllum demersum）、水蕴草（Egeria densa）和龙舌草（Ottelia alismoides）四种常见的沉水植物,通过p H-drift、光合放氧速率和氧抑制以及光呼吸酶的测定等技术手段,探究了HCO3-利用对其光呼吸的影响,其中对龙舌草进行了重点研究。结果如下:p H-drift实验表明除水盾草外,金鱼藻和水蕴草以及龙舌草均具有利用HCO3-的能力。在低CO2条件中,四种沉水植物的氧抑制率均显著的提高。此外,四种不同的沉水植物分别被AZA（acetazolamide,乙酰脞胺,一种胞外CA酶抑制剂）处理后,除水盾草外,金鱼藻和水蕴草以及龙舌草的GLO（glycolate oxidase,乙醇酸氧化酶）和CAT（catalase,过氧化氢酶）的酶活均显著增加。与此同时,在关于龙舌草的重点研究中,结果显示:同时添加AZA和DIDS（4,4’-Diisothiocyanato-2,2’-stilbenedisulfonate Hydrate,4,4’-二异硫氰基-2,2’-二苯乙烯二磺酸,一种阴离子通道抑制剂）两种抑制剂,龙舌草低CO2条件下的光合放氧速率和氧抑制率均显著的提升。除Ru Bis CO酶外,GLO、CAT、SGAT（serine-glyoxylate aminotransferase,丝氨酸-乙醛酸氨基转移酶）、GGAT（glutamate-glyoxylate aminotransferase,谷氨酸-乙醛酸氨基转移酶）、GS（glutamine synthetase,谷氨酰胺合成酶）等5种光呼吸相关酶,在两种抑制剂同时处理后,光呼吸酶活均显著的增加。除此之外,相较于水筛（Blyxa japonica）,龙舌草从高碳转移至低碳诱导时,其光呼吸酶的活性没有明显的变化。因此,我们的结果表明,HCO3-利用可以降低沉水植物的光呼吸,有助于其适应水中的低CO2环境。