不起眼的池塘植物浮萍可以帮助研究人员开发更好的作物

新泽西州新不伦瑞克市(2021 年 8 月 16 日)——浮萍是一种小型淡水漂浮植物，是科学家们在气候变化和全球人口激增的时代发现种植更耐寒和更可持续作物的新策略的绝佳实验室模型。罗格斯大学领导的研究发现。

该研究的资深作者、新不伦瑞克罗格斯大学植物生物学系特聘教授Eric Lam说：“需要新模型来使用多学科方法来解决植物生物学中复杂的分子和生态过程。”“浮萍非常适合在这些努力中发挥重要作用。”

该研究发表在《植物细胞》杂志上。

浮萍(家庭浮萍)，最小的开花和地球上增长最快的植物，有很多好处，包括提供野生动物栖息地和食物被，饲料和生物燃料的可持续发展的源泉。但如果管理不当，也会迅速传播并剥夺池塘中的氧气，从而杀死鱼类和有益藻类。

浮萍因其全球分布(如鸭子)和快速生长(如杂草)而得名，从 1950 年到 1990 年，浮萍常用于实验室研究，然后在基因组学时代被大叶水芹或鼠耳水芹(拟南芥)大部分取代，芥菜科中的一种模式植物，提供简单的遗传学和小基因组。

但过去十年基因组技术的进步以及对寻找替代性和更可持续作物的日益增长的需求，重新燃起了人们对浮萍作为模型的兴趣，以便在从植物生物学和生态学到时间生物学的各个领域进行发现。

来自罗格斯大学、索尔克研究所和国际专家团队的研究人员回顾了浮萍的解剖学、生长、生理学和分子特征，与其他模式植物相比，浮萍具有独特的特征，使其成为解决复杂生物学问题的模式植物的绝佳候选者。一个例子是来自多个浮萍物种的基因组序列表明，与其他模式植物物种相比，这些水生植物的基因数量较少，这可能使浮萍成为一种更简单的植物模型来表征每个基因的功能。

此外，罗格斯大学和索尔克研究所的合作团队最近发表的研究表明，浮萍家族中最小的成员Wolffia可以通过最大限度地减少对每日昼夜循环的基因控制水平来节省其生长能量。

“因此，我们建议浮萍植物家族是一个极好的平台，可以发现改善植物生长的新策略以及优化植物恢复力和生产力的环境响应，”Lam 说。

尽管浮萍已经适应了水生栖息地，但它具有与经过充分研究的作物植物相同类型的基因和途径。

“因此，我们可以从研究这些小植物中学到的新策略有可能用于重新设计传统作物，赋予它们新的特性，”林说。“此外，随着浮萍生物产品的商业化发展势头强劲，我们和我们的合著者乐观地认为，我们在实验室开展的基础研究将有助于将浮萍的惊人生产力转化为新的可持续作物，从而增加传统农产品的产量。 ”

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