在水面上，我們常�？梢钥吹揭粚�“綠膜”，那實(shí)際上是數(shù)千株蕪萍(Wolffia)，屬于浮萍科，也是已知生長最快的一種植物。但是這種奇特植物的遺傳特性一直是科學(xué)家們難以理解的。

　　如今，由于基因組測序技術(shù)的進(jìn)步，研究人員正在理解這種植物的獨(dú)特之處，并在這一過程中，他們發(fā)現(xiàn)了一些關(guān)于植物生物學(xué)和生長速度的基本原理。

　　SolkeInstitute研究所的科學(xué)家最近發(fā)表了關(guān)于蕪萍基因組的新發(fā)現(xiàn)，這有助于解釋為什么蕪萍可以生長得這么快。該研究發(fā)表在了2021年2月的《基因組研究》雜志上，它可以幫助科學(xué)家們理解植物是如何權(quán)衡生長和其他功能，例如：植株生根，保護(hù)自己免受害蟲侵襲。這一研究對于設(shè)計具有特殊功能的全新植物，比如如何使植物更好地從空氣中吸收二氧化碳，從而幫助人類應(yīng)對氣候變化的影響，具有啟發(fā)意義。

　　這篇論文的第一作者、索爾克植物分子和細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究教授ToddMichael說：“許多科學(xué)進(jìn)展都要?dú)w功于那些非常簡單的生物體，如酵母、細(xì)菌和蠕蟲等。這個想法就是用蕪萍之類的小型植物來理解植物生長的基本原理。

　　除了南極洲之外，蕪萍是一種生長在淡水中的植物，分布于所有大陸。它看上去就像漂浮在水中的綠籽，每個都只有針那么大。蕪萍沒有根，只有一根莖和一葉結(jié)構(gòu)。子代體會從母體中脫芽，繁殖方式與酵母相似。

　　…有專家認(rèn)為，蕪萍的數(shù)量將在之內(nèi)翻一番，并有望成為養(yǎng)活人類的重要蛋白質(zhì)來源。當(dāng)?shù)氐娜艘呀?jīng)在東南亞的一些地區(qū)食用這種植物。

　　為找出蕪萍基因組中的哪些因子能促進(jìn)其快速生長，研究人員分別在光照和黑暗交替的周期中培育了這些植物，然后分析它們，找出不同時期哪些基因是最活躍的。由于大部分植物的生長受明暗周期的影響，大部分的生長是在早上進(jìn)行的。

　　Michael說：“與其他植物相比，蕪萍中只有一半的基因受明暗周期的影響，這一點(diǎn)非常驚人。我想這就是為什么它長得這么快，沒有什么能限制蕪萍在什么時候生長。

　　研究者還發(fā)現(xiàn)，蕪萍并不存在其它基因，如保護(hù)機(jī)制和根系生長。Michael補(bǔ)充道：“這種植物已經(jīng)去除了大部分不需要的基因。他說：“它似乎已演變成只注重?zé)o法控制的快速增長。

　　這篇論文的共同作者JosephEcker教授說：“關(guān)于蕪萍基因組的數(shù)據(jù)可以為了解植物自身結(jié)構(gòu)和生長方式提供重要信息。”該植物有希望成為一個新的實(shí)驗(yàn)室模型，用來研究植物行為的核心特征，包括基因是如何影響各種生物活性的。

　　研究者的重點(diǎn)之一是學(xué)習(xí)如何從零開始培育新植物，使它們能夠適應(yīng)特定的功能。當(dāng)前的研究擴(kuò)展了植物的基礎(chǔ)生物學(xué)知識，為改進(jìn)作物提供了潛力。例如，讓植物更好地在根部儲存大氣中的碳，這是實(shí)驗(yàn)室“利用植物項目”所首創(chuàng)的方法，從而有助于人類應(yīng)對氣候變化的威脅。

　　Michael計劃繼續(xù)研究蕪萍，通過對簡化植物的研究，了解更多關(guān)于植物生長和發(fā)育的基因組結(jié)構(gòu)。