近年来，水污染是全球面临的重大问题，其主要原因是工业废水(有机、重金属等)、农业灌溉用水(富含氮、磷等元素)、生活污水排放等造成的水体富营养化。微纳米气泡(Micro-nano bubble)是近年来研发的创新型水治理技术，利用微纳米气泡的特性，对水体富营养化、水体黑臭等污染现象有良好的治理效果。本课题组在2014至2016年开展的水治理项目工程中，发现微纳米气泡对植生型生态修复植物的生长速度以及质量有提升作用。本文进一步从三个方面进行实验：1、探究微纳米气泡对植物生长的影响；2、探究微纳米气泡促进生长效果的机理；3、首次从基因层面探究微纳米气泡对植物生长的影响。
　　选用三种不同生长方式的水生植物(挺水植物黄菖蒲、浮水植物凤眼莲以及沉水植物伊乐藻)为研究对象，通过微纳米气泡培育技术来探究微纳米气泡对水生植物的影响。经过60个有差异的培育周期后，对三种植物进行生理学指标对比。结果表明，实验组的六种生理学指标均高于对照组：1、过氧化氢酶含量：黄菖蒲高出约39.8%，凤眼莲高出约22.7%，伊乐藻高出约31.1%；2、脯氨酸含量：黄菖蒲高出1.52μg/g，凤眼莲高出1.21μg/g，伊乐藻高出1.83μg/g；3、呼吸速率：黄菖蒲高出34.9%，凤眼莲高出28.4%，伊乐藻高出15.3%；4、可溶性糖百分比含量：黄菖蒲高出1.19%，凤眼莲高出0.57%，伊乐藻高出0.19%；5、过氧化物酶：黄菖蒲高出44.1%，凤眼莲高出23.3%，伊乐藻高出42.01%；6、叶绿素含量：黄菖蒲叶绿素a含量高出35.88%，叶绿素b含量高出29.51%，类胡萝卜素含量高出34.27%,凤眼莲实验组含量略高于对照组，叶绿素a高出24.74%，叶绿素b高出14.06%，类胡萝卜素高出25.87%。伊乐藻叶绿素b含量基本持平，叶绿素a与类胡萝卜素分别高出对照组22.04%和29.05%。同时，以下三种指标的实验组低于对照组：1、超氧阴离子产生速率：黄菖蒲实验组仅占对照组的66.15%，凤眼莲与伊乐藻分别占对照组的79.45%与76.87%；2、相对电导率指标：黄菖蒲实验组的平均值占对照组的58.58%，凤眼莲与伊乐藻分别占对照组的63.35%和64.61%；3、相对含水量：对照组相对于实验组，黄菖蒲高出4.07%，凤眼莲高出1.98%，伊乐藻植物高出1.07%。综上所述，微纳米气泡对植物生长有影响，从影响程度来看，黄菖蒲的生理指标对比效果更为明显。
　　考察微纳米气泡的浓度，探究微纳米气泡对黄菖蒲的作用机理。实验结果表明，微纳米气泡释放的活性氧以及增加水体溶解氧是促进黄菖蒲生长的部分原因，并且会对植物产生氧化胁迫，氧化胁迫压力随微纳米气泡浓度变化而改变，大约浓度达到50%-70%时，存在最佳适宜浓度。处在适宜浓度的黄菖蒲由于长期胁迫压力较弱，所以抵抗外界胁迫更容易增强植物体中各组织的功能以及植物生长速度与植物品质。除此之外，微纳米气泡中所含有的其它气体成分也可能对植物造成影响。例如微纳米气泡溶解于水中增大的不仅仅是氧含量，同时也会增加二氧化碳含量，二氧化碳是植物储存能量、呼吸作用和植物信号系统的重要分子。因此，二氧化碳作用于植物体的机理也有待研究。
　　探究植物在转录组测序中的差异，能直接探究微纳米气泡影响植物生长的原因。在进行的转录组测序中，挑选出质量评估(FastQC)、随机性结果(基因均一化分布曲线)、基因表达水平(基因表达量密度曲线)以及基因差异表达(基因覆盖率、基因表达差异散点以及GO差异基因功能注释)进行对比。结果表明，两种黄菖蒲的不同培育方式造成了它们在基因表达上存在差异，例如Membrane、Symplast、Nutrientreservoiractivity和Transporteractivity等生物功能方面的差异。更加详细的基因差异有待进一步的实验探究。