异形叶水生植物Ottelia ovalifolia的生活史中存在水下和气生两种状态，分别形成沉水叶和浮水叶两种不同的叶片形态。然而，沉水叶和浮水叶对这两种环境的形态、生理和生物化学的适应仍不清楚。为此，我们研究了该植物不同叶片类型的CO₂浓缩机制。结果发现，沉水叶比浮水叶更长、更窄、更薄，这增加了叶片的比表面积，从而更好地吸收水下无机碳。同时，浮水叶通过气孔直接吸收大气中的CO₂，以适应气生环境。两种叶形都具有利用水中HCO₃^-作为光合作用碳源的能力，但沉水叶的能力显著强于浮水叶，而且细胞外碳酸酐酶和阴离子交换是两种叶片主要的HCO₃^-利用机制。浮水叶的叶绿素a/b比值和花青素含量高于沉水叶，表明不同叶形对光合作用的适应依赖于光合色素的变化。碳同位素比值和C4途径关键酶活性表明，沉水叶可能具有进行C4代谢的能力，而浮水叶仅进行C3代谢。综上所述，O. ovalifolia在不同生长阶段通过形态、生理和生物化学的变化适应水下和气生环境。

Ottelia ovalifolia,异形叶植物,碳酸氢根利用,C4,碳同位素比值