摘要 本研究旨在分析两种浮萍:青萍和浮萍在不同温度(15–25 °C)和光周期(12–24 小时)组合下生长发育的情况,同时控制电导率、pH 值和氧含量等物理化学参数。将植物置于合成氮培养基中,并监测其生长 40 天。使用方差分析 (ANOVA) 和主成分分析 (PCA) 等统计学方法进行数据分析。结果表明,这两种浮萍在较高温度(25 °C)和较长光周期(24 小时)下生长得更好。在最佳条件(25 °C 和 12 小时光周期)下,青萍的表面积覆盖率高达 58.4%,生物量超过 1.44 克鲜重,表明其能高效利用有利条件。而 Lemna trisulca 在极端条件下(15 °C 和 12 小时光照周期)表现出更稳定的生物量(1.03 克鲜重)增长和 45.8% 的覆盖率。关于对变化的物理化学条件的适应性,Lemna minor 对有利参数的响应更好,在最佳 pH 6.05 和电导率 31.6 µS/cm 下实现更高的生长率,而 Lemna trisulca 即使在变化更大的条件下也表现出稳定的生长,在较高电导率(583 µS/cm)和较低 pH(6.96)下生长下降最小。研究结果表明,Lemna minor 在最佳条件下更具竞争力,这可能是由于其更有效地利用了可用资源。其快速生长使其在生物修复中特别有价值,而 Lemna trisulca 可能更好地应对变化的水生条件。结论强调了这两个物种之间的适应性差异,这对于管理水生生态系统具有重要意义。浮萍适合于稳定的环境,而浮萍则适用于变化多端的条件,这表明它们在环境保护和生物修复方面具有多种潜在用途。这些研究为浮萍的适应能力提供了重要数据,这对于有效管理水生生态系统至关重要。
这些微小的自由漂浮被子植物的特殊形态对浮萍科的分类学提出了挑战。尽管分子分类学有助于阐明该科的系统发育历史,但形态学数据的一些不一致导致浮萍属经常被错误分类。最近,Lemna japonica 是 Lemna minor 和 Lemna turionifera 的种间杂交种,这一发现为此类分类学问题提供了一个清晰的解释。在这里,我们证明了 L. minor 也能够与 Lemna gibba 杂交,从而在地中海地区产生一个隐秘但广泛分布的分类单元。描述了非分类单元 Lemna × mediterranea,并将其与假定的亲本种 L. minor 和 L. gibba 的克隆进行了比较。通过核和质体标记的遗传分析以及基因组大小测量表明,两种不同的细胞型(二倍体和三倍体)起源于至少两个独立的杂交事件。尽管总体相似性很高,但形态测量、生理和生化分析表明,L. × mediterranea 在大多数定性和定量特征上处于其亲本物种的中间位置,并且两种杂交细胞型也根据某些标准分开。这些数据证明,杂交和多倍化(陆生植物进化的驱动力)有助于浮萍的遗传多样性,并可能塑造了这些主要无性水生植物的系统发育历史。
合成单元开发的七个方面将分两个阶段在五年计划中得到资助(图 3)。至关重要的是,我们要在农作物中设计和测试合成单元,并开发可用于多种作物的方法,以对粮食安全产生有益影响。为了最大限度地发挥技术进步共享的潜力,第一阶段的工作将集中于单一作物品种马铃薯(Solanum tuberosum),第二阶段将扩展到其他品种(包括单子叶植物)。选择马铃薯既有社会原因,也有科学原因:它是一种具有社会和经济重要性的作物,而且相对容易转化。将在计划开始时与所有创建者协商确定要使用的马铃薯具体品种。第一阶段的概念验证工作可以在衣藻、立碗藓、浮萍、拟南芥或烟草等模型物种中建立。
密歇根州环境、大湖和能源部 (EGLE) 的水生有害生物控制 (ANC) 计划负责管理州内水域的化学处理,以控制水生有害植物和藻类。这包括使用水生除草剂、除藻剂、佐剂和水染料。水生物种可能包括各种形式的藻类(浮游藻、丝状藻和大型藻类,如轮藻和星状轮藻)、沉水植物(即位于水下的植物,如狐尾藻、眼子菜和大叶水草)、浮叶植物(如百合、水莼菜)、自由漂浮植物(如浮萍、欧洲青蛙草)和挺水植物(如香蒲、灯心草、芦苇)。项目工作人员依据《自然资源与环境保护法》 1994 PA 451 (经修订)第 33 部分“水生危害控制” (国家水资源保护法)、《国家水资源保护法》第 31 部分“水资源保护” 以及据此颁布的行政法规颁发许可证。