光呼吸是指在光的驱动下将碳水化合物氧化生成CO₂和水的一个生化过程（如图1），C₃植物在环境中CO₂比较少、O₂比较多时容易发生光呼吸，会损耗掉光合产物从而造成减产。科学家们利用水稻自身的五个基因，即GLO（乙醇酸氧化酶）、OXO（草酸氧化酶）和CAT（过氧化氢酶） ，成功构建一条新的光呼吸支路，简称GOC支路。通过多基因转化技术成功将GOC支路导入水稻并定位至叶绿体中减少对光合产物的损耗（如图2）。