Kể từ khi có sự ra đời của các kỹ thuật sinh học phân tử, đã có các nghiên cứu phân lập và xác định đặc tính của hệ gen bèo tấm. Đã có nhiều những nghiên cứu phân lập và tách dòng gen trên đối tượng này. Năm 1991, Okubara và cộng sự đã phân lập được 3 gen được điều khiển với hệ thống phytochrome ở L. gibba [45]. Sau đó, Kehoe và cộng sự đã xác định được 2 đoạn trình tự có kích thước khoảng
10 bp quyết định đến sự điều khiển phytochrome của promoter gen Lhcb từ
L. gibba [33]. Trong những năm gần đây, các nghiên cứu phân lập promoter từ bèo tấm cũng được thực hiện như các promoter của gen SSU5A, SSU5B, NPR1…[18], [62]. Cùng với các nghiên cứu phân lập gen, các nghiên cứu xây dựng quy trình chuyển gen cũng được quan tâm. Năm 2001, các nhà nghiên cứu thuộc đại học phía Bắc bang Carolina đã áp dụng thành công phương pháp chuyển gen vào bèo tấm thông qua Agrobacterium tumefaciens ở giai đoạn nốt sần trước khi tái sinh cánh
L.gibba G3 và L.minor 8744 [63]. Họ đã sử dụng quy trình tái sinh của Moon và Stomp, 1997. Trong báo cáo này, Yamamoto và cộng sự đã xây dựng một quy trình chuyển gen hiệu quả ở hai loài bèo tấm L. gibba (G3) và L. minor (8627 và 8744) và đã tạo ra một dòng bèo chuyển gen từ loài L. gibba G3, hai dòng chuyển gen từ
L. minor 8627 và một dòng chuyển gen từ L. minor 8744. Gen được chuyển là gen chỉ thị (gen GUS) được điều khiển bởi promoter CaMV35S [65].
Các loài bèo tấm đã được sử dụng làm hệ thống biểu hiện protein tái tổ hợp với nhiều thuận lợi so với các hệ thống biểu hiện gen và nuôi cấy tế bào hiện tại. Có tới 12 loại protein đã được biểu hiện thành công trên hệ thống Lemna SystemTM
, gồm các đoạn peptide nhỏ, mảnh Fab (Fabs), các kháng thể đơn dòng (mAbs) và các enzyme đa tiểu phần lớn… Lemna SystemTM
là hệ thống biểu hiện protein tái tổ hợp dựa trên nền tảng các loài bèo tấm thuộc chi Lemna được hãng Biolex phát triển và đăng ký độc quyền tại nhiều nước trên thế giới [27]. Quy trình biến nạp vào bèo tấm cũng tương tự như quy trình biến nạp ở các loài thực vật khác, tức là phải tạo vật liệu vô trùng trong ống nghiệm, tạo đầu callus rồi sau đó tái sinh callus đã chuyển gen thành cây hoàn chỉnh. Bên cạnh đó, phương pháp chuyển gen nguyên cây (in planta) cũng được một số tác giả áp dụng trên bèo tấm đã cho thấy khả năng thu cây chuyển gen bền vững từ phương pháp này [27], [57]. Hướng nghiên cứu sử dụng bèo tấm để sản xuất các loại protein tái tổ hợp có nguồn gốc từ vi khuẩn, thực vật, động vật và người ngày càng được xúc tiến mạnh. Các hệ thống vector chuyển gen sử dụng các promoter được phân lập từ bèo tấm được đặc biệt chú ý đến. Ngoài promoter SSU5B, NPR1, đoạn điều khiển của gen ubiquitin đã được phân lập từ một số loài bèo tấm, bước đầu được sử dụng trong nghiên cứu chuyển gen và chứng minh là có hiệu quả cao[24].