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浮萍是世界上最小的开花单子叶植物，形态高度退化，生长速度快，淀粉、蛋白质含量高，是作为转基因载体、模式植物、能源生产的一种新型植物材料。筛选高效废水处理的浮萍品种与后期浮萍燃料乙醇生产相结合，将实现生态经济对能源循环利用的目的，节省成本，利于环保，是一项符合可再生能源发展和环境保护等多项国策的新兴技术。本文进行浮萍种质资源的系统分类，首次采用ISSR(inter-simple sequence repeat)和ITS(internal transcribed sequence)等方法表征浮萍DNA指纹与分子进化，并进行优良品种用于燃料乙醇生产的研究：
(1)浮萍品种收集鉴定与染色体观察实验于国内外多个地区采集浮萍样品200余种，采集地涵盖从海拔lm到海拔4314m，通过叶片大小、叶脉、根数目、叶背颜色、根鞘、根尖等指标对采集样品进行了系统分类鉴定，并建立了简便的形态学分类系统，目前采集样品主要包括紫萍Spirodela、绿萍Lemna、芜萍Wolffia arrhiza等3属12种的种群样本；并进行了浮萍染色体数目观察，为浮萍的细胞学研究和分类等提供依据。并摸索了浮萍的纯培和快繁条件，确定外植体1％ NaC10溶液处理2min用于纯培养，叶片再生培养基为MS基础培养基+6-BA0.1mg/L+NAA0.25mg/L，25℃2500Lux光照培养。
(2)采用ISSR法对浮萍地理差异和基因多样性的分析第2章通过ISSR-PCR分析对采自中国和越南的绿萍Lemna和紫萍Spirodela2属7个种的27个浮萍种群的基因多样性进行了分析。8个多态性、清晰度、重现性较好的引物被筛选以进行所用27个种群样品的PCR表征实验，16个绿萍Lemna种群共表达92条片段，其中多态性片段89条，多态率96.74%;11个紫萍Spirodela表达了99条片段，多态性片段98条，多态率98.43%。绿萍种群间的基因距离从0.127到0.784，紫萍0.138到0.902，表明浮萍种群间具有较高的基因多样性。UPGMA（The unweighted pair group method with arithmetic average）分析与基因距离结果一致。采自四川省和越南的种群各自聚在一簇，表明来自同个地区的样品往往聚在一起，其中，采自西藏林芝地区的样品单独分在亚群A2中。簇分析结果表明采集点的地理差异与浮萍的基因差异具有相关性。结果表明地区差异对采自中国和越南的浮萍基因多样性在区域水平上具有明显的影响，本研究对采集、保藏和特色应用浮萍资源具有探索作用。
(3)基于核糖体转录间隔区序列ITS的浮萍基因多样性研究本研究分析浮萍核基因重复单元的核糖体转录间隔区序列的变异和多样性关系。通过优化得到了最佳浮萍ITS-PCR酶体系及条件；对测得序列的真菌污染和假基因原因进行分析，阐明了ITS方法的局限性，在于通用引物特异性不高；并表明浮萍核基因组序列的研究关键在于确定近缘物种，筛选特异性引物。
(4)浮萍燃料乙醇发酵工艺的建立本章进行水生植物浮萍生产燃料乙醇的试验研究。通过对15个浮萍品种的成分分析，筛选出3种高淀粉品种：少根紫萍S3、S1和多根紫萍V7，淀粉含量分别为47.90/0、41.5%、39.7%：针对浮萍的结构特点，对比酶水解和不同浓度酸水解的水解效率，确定以4 mol L-1稀酸沸水浴作用2h的水解工艺，水解效率93.5%；并进行初步的乙醇发酵试验研究，乙醇发酵效率91.5%。以上结果表明，浮萍作为一种新型能源生物的巨大潜力，对其进一步的研究开发具有重大的价值。
(5)浮萍中黄酮类物质的初步研究研究了水生能源植物浮萍中黄酮类成分对酵母生长和乙醇发酵的作用，并提出了水提去抑制的处理方法。采用酸水解和酶水解两种方法对V5、V7、S1等6种浮萍进行水解，未经水提取的水解物的乙醇发酵效率为13.3-48.1%，经水提取后发酵效率达74.3-91.5%。采用HPLC检测发现样品水提后残渣的醇提物中存在黄酮类物质木犀草素，该物质在350nm具有特征吸收光谱，在乙醇发酵过程中使酵母细胞变小且易破碎，无法将底物转化为乙醇。抑菌试验结果表明，浮萍残渣的醇提物对酿酒酵母的生长有明显的抑制作用。