浮萍（duckweed）水生漂浮植物属于天南星科浮萍亚科，共紫萍属于（Spirodela）、少根紫萍属（Landoltia）、青萍属（Lemna）、扁无根萍属（Wolffiella）、芜萍属（Wolffia）5属36种，是研究光合作用、形态建成、遗传进化的模式植物，在生物质能、污水处理、食品饲料和生物反应器等领域具有应用价值。高效积累的目的产物（生物量、淀粉、蛋白质等）是浮萍工业化应用的基础。优化培养条件，提高浮萍生长率和生物积累是亟待解决的问题。
最近，中国科学院水生生物研究所水生植物生理学团队发现了当地的紫萍（Spirodela polyrhiza 5543)具有营养模式的多样性，不仅可以进行光合自养，还可以利用各种有机碳源进行异养和混合营养，这在高等植物中相对罕见。研究小组系统地研究了紫萍在三种营养条件下的生长特征。研究表明，在异养条件下，紫萍叶状体较小，呈黄白色，符合黑暗形态的特点；在混合营养条件下，紫萍叶绿素含量低于自养条件下叶绿素含量。据推测，碳源的添加抑制了紫萍的光合能力，需要进一步的实验和验证；经过25天的培养，紫萍在混合营养条件下的生长率分别是异养和自养的4.98倍和6.22倍。此外，紫萍在混合营养条件下的生物积累大于异养和自养之和，说明紫萍的光合作用与有机碳代谢在光和二氧化碳的限制下有明显的协同作用，但其光合作用与呼吸、叶绿体与线粒体的关系、能量流动和碳源分配的机制仍有待进一步研究。
提高紫萍淀粉积累是利用其生物质能的基础。研究发现，紫萍淀粉在混合营养条件下产量最高，但在异养条件下，紫萍淀粉含量分别是混合营养和自养条件下的2.06倍和25.69倍，说明异养是诱导紫萍淀粉积累的有效营养模式。研究表明，混合营养与异养相结合的两步培养策略可能会进一步提高紫萍淀粉的产量。分析紫萍在三种营养模式下对营养元素的吸收效率表明，紫萍在混合营养条件下对总氮、总磷、COD的吸收效率明显优于其他两种营养模式，符合其生长速度。
本研究为了解高等植物的营养方法，为浮萍在污水处理、生物质能和食品饲料领域的应用提供了实验依据，为高等植物光合作用的深入研究提供了研究材料。Bioresource相关结果发表 在Technology上，水生研究所硕士研究生孙(现为博士研究生)是论文的第一作者，研究员侯宏伟是通讯作者。湖北省科技创新计划重大项目、淡水生态与生物技术国家重点实验室项目。
异养紫萍
紫萍混合营养(左图:光照: 有机碳）、异养(中图:黑暗 自养(右图)条件下的有机碳和生长特性示意图
混合营养-异养结合的两步培养策略示意图
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花卉知识