浮萍：从基础生物学到可持续的植物底盘用于生物技术

摘要 浮萍（Lemnaceae），作为最小且生长最快的开花植物，已成为可持续生物技术的变革性平台。本综述综合了支撑其作为新一代植物底盘潜力的最新进展。我们讨论了浮萍独特的生物学特征，包括约简进化、极端的表型可塑性和有利于转基因表达的简化表观基因组。其极简基因组的解码，以及包括优化转化和CRISPR-Cas9编辑在内的高效遗传工具的建立，实现了精准的基因和代谢工程。虽然传统的植物修复和动物饲料应用验证了其效用，但浮萍在受控、无土培养中的快速生长及其可食用性，为分子农艺提供了相较于烟草等既有系统的显著优势。我们强调了工程浮萍生产疫苗、治疗蛋白和高价值代谢物的进展。为实现从概念验证到工业主力的转变，未来工作需聚焦于整合组学数据库、通用遗传工具包和可扩展的栽培技术。将基础洞察与合成生物学原理结合，将浮萍定位为生物经济中多功能且强大的底盘。