自给自足的食物和燃料：五种浮萍的基因组序列揭示了独特植物特征的基础

在适当的条件下，浮萍基本上是自己耕种的。废水、池塘、水坑、沼泽——应有尽有。如果有足够的阳光和二氧化碳，水生植物就可以自由生长。但这并不是它吸引人的全部。浮萍微小的叶子中蕴含着巨大的潜力，可以作为土壤富集剂、燃料来源、富含蛋白质的食物等等。冷泉港实验室（CSHL）的新发现可能有助于将所有这些潜力变为现实。这项研究发表在《当代生物学》杂志上

CSHL教授兼HHMI研究员Rob Martienssen和计算分析师Evan Ernst在15年前开始研究浮萍。他们认为他们的最新研究是迄今为止对这种植物最重要、最令人大开眼界的研究之一。该团队已经为五种浮萍物种开发了新的基因组序列。这些序列揭示了几个基因，无论是否存在，都可能是植物独特性状和多功能性的背后

Martienssen解释说：“尖端技术的使用使我们能够制作出极其准确的基因目录。我们可以准确地分辨出哪些基因存在，哪些不存在。许多缺失的基因是植物特征的原因——气孔开放或根系缺失。我们可以识别出每种性状的基因。”

气孔是植物表面的气孔。它们对于吸收二氧化碳和释放氧气至关重要。开放的气孔允许更多的摄入，使其对碳捕获技术具有价值。某些物种缺乏根进一步增加了浮萍的潜力，使其更容易在任何水环境中茁壮成长

其他物种具有展示浮萍作为食物和燃料来源潜力的特征。某些特性有助于提高蛋白质产量，从而可以用作动物饲料。其他植物促进淀粉积累，使植物成熟，可以生产生物燃料。一些行业已经注意到了这一点。目前，他们最关心的是后院里生长的浮萍

Ernst解释说：“浮萍农业还处于起步阶段。商业种植者正在与该领域的不同物种合作，根据他们自己的当地情况对其进行评估。一种浮萍内部存在如此多的变异，这与所有物种之间的变异一样多。因此，为多个物种提供多个基因组至关重要。”Martiensen和Ernst希望他们的基因组将为商业应用的新世界打开大门。也就是说，他们的研究可能会告诉我们更多关于这种植物的过去。他们的研究暗示了5900万年前浮萍是如何分裂成不同物种的。当时地球的气候非常极端，所以浮萍的基因也可能对地球的未来有所说明 More information: Evan Ernst et al, Duckweed genomes and epigenomes underlie triploid hybridization and clonal reproduction, Current Biology (2025). DOI: 10.1016/j.cub.2025.03.013. www.cell.com/current-biology/f … 0960-9822(25)00298-2

Journal information: Current Biology