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竹子是世界上生長速度最快的植物之一，如毛竹生長速度最快時每天可達114.5厘米。近日，南京林業大學竹類研究所教授魏強課題組聯合美國康奈爾大學、國際竹藤中心等多個研究團隊，在《植物細胞》上發表了研究論文。他們經過近8年的持續研究，明確了毛竹快速生長的細胞學基礎及其潛在的生理與分子調控機制，揭示了環境因子—基因—竹子節間生長的協同機制，解開了毛竹快速生長之謎，創新了竹子的生長理論。 研究人員通過分析中國17個毛竹主產區毛竹居群510根竹稈、12750個節間長度，結合高生長動力學分析，發現毛竹竹稈從下往上第18個節間是毛竹高生長的代表性節間。毛竹在進行快速生長時，有多達40個節間在同時進行不同程度的伸長生長。此外，毛竹節間生長是模塊化生長，其生長中的節間包括細胞分裂區（最長達2厘米）、細胞伸長區（最長可達12厘米）與次生細胞壁增厚區。這些生長區每天最快可伸長11.8厘米，產生約5.7億個細胞，同時沉積大量木質素和纖維素，遠超其他植物的營養生長速度。 研究者認為，赤霉素可能是直接誘導毛竹快速生長的主要激素；細胞分裂素減少和生長素積累是誘導細胞分裂區細胞停止分裂并開始伸長生長的潛在生理因素；脫落酸和機械壓力可刺激次生細胞壁快速增厚。 毛竹種群節間長度的差異可能是由快速生長引起的機械壓力介導的一種權衡，并可能受環境溫度與細胞分裂和伸長相關基因的共同調控。李晨 相關論文信息： 來源： 中國科學報 |
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