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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(yè)大學竹類研究所教授魏強課題組聯(lián)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(fā)表了研究論文。他們經(jīng)過近8年的持續(xù)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(diào)控機制，揭示了環(huán)境因子—基因—竹子節(jié)間生長的協(xié)同機制，解開了毛竹快速生長之謎，創(chuàng)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(chǎn)區(qū)毛竹居群510根竹稈、12750個節(jié)間長度，結(jié)合高生長動力學分析，發(fā)現(xiàn)毛竹竹稈從下往上第18個節(jié)間是毛竹高生長的代表性節(jié)間。毛竹在進行快速生長時，有多達40個節(jié)間在同時進行不同程度的伸長生長。此外，毛竹節(jié)間生長是模塊化生長，其生長中的節(jié)間包括細胞分裂區(qū)（最長達2厘米）、細胞伸長區(qū)（最長可達12厘米）與次生細胞壁增厚區(qū)。這些生長區(qū)每天最快可伸長11.8厘米，產(chǎn)生約5.7億個細胞，同時沉積大量木質(zhì)素和纖維素，遠超其他植物的營養(yǎng)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(qū)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(jié)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(quán)衡，并可能受環(huán)境溫度與細胞分裂和伸長相關基因的共同調(diào)控。李晨
相關論文信息：https://doi.org/10.1093/plcell/koac193
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