矢竹矮秆变异体—平安竹笋期茎顶端分生组织解剖学特征文献综述

 2022-08-03 10:08

关于矢竹矮秆变异体—平安竹茎顶端分生组织解剖学特征的文献综述

竹类植物是全球最重要的植物之一,也是自然界生长迅速、更新非常快的物种。据统计。全球约有2200万hm2的竹子分布在亚太、非洲和美洲等地,分属75个属1200多个种。除了大量用于造纸和制浆工业等商业用途外,还具有更重要的生态服务价值。然而,近几十年来大量的采伐使得竹子成为一种迅速衰竭的资源。研究竹类植物,了解并掌握其生长规律,对于合理开发其价值具有相当重要的意义。[1]

平安竹(Pseudosasa japonica var. tsutsumiana),学名又名辣韭矢竹,是矢竹(Pseudosasa japonica)的一个稳定变异体,具有缩短的竹秆及竹鞭,竹秆下端膨胀呈花瓶状,竹鞭膨大形似佛肚,是一个难得的从变异体角度研究竹类植物节间生长发育机理的材料。迄今为止,很少有关于竹子自然发生突变体的研究报道。使用集成的解剖学、数学和基因组学的方法,我们系统地表征矢竹变种平安竹异常节间发育的潜在的细胞和分子基础,矮肿节间,通过压缩螺旋生长的节间底部细胞肿胀造成稳定的变异。平安竹变种是一个缓慢的增长变的混乱的细胞分裂和细胞生长的快速生长期[2]

1.前期研究

南京林业大学前期研究已经得出生长素信号途径受抑引起的细胞壁生长相关基因下调引起的平安竹在节间伸长生长过程中细胞生长异常是其矮秆的主要原因。细胞分析进一步表明,平安竹居间分生组织细胞分裂异常是引起上述变化的主要细胞学原因,而居间分生组织来源于顶端分生组织。为进一步解析平安竹居间分生组织细胞分裂异常的根本性细胞学原因,本研究拟详尽比较平安竹与其原种矢竹茎顶端分生组织的形态学与细胞学结构特征,为最终明确其分子机理奠定基础。研究结果亦可丰富禾本科植物茎形态建成机制。

2.地下茎

在竹类植物的结构中地下茎具有吸收、储存、输导等重要的功能,是竹类植物进行无性繁殖的主要器官,也是生产竹秤和竹笋的主茎。目前对于竹子地下茎的研究主要集中在结构和发育两个方面作为竹子结构的重要组成部分,地下茎也是竹类植物进行分类的主要依据之一。地下落的节间较杆茎的和,它的导管、鎔管和伴胞的直径较大,原生木质部却发育较差,地下中皮部排列较不规则,在近髓部的地方甚至出现倒置现象而使韧皮部位于内方,并且。地下茎中没有髓环,仅存一较小的髓腔或者没有髓腔。并目且发现单轴竹鞭也是按照慢-快慢的规律进行伸长,这与竹算的生长规律是一一样的。[3]

以毛竹为例子,毛竹的初生生长(Phyllostachys edulis)的地下芽在很大程度上决定了茎周长。然而,它的发育机制在很大程度上仍然未知。使用集成的解剖学、数学和基因组学的方法,通过系统地研究了细胞和分子机制毛竹地下茎生长的基础。前人研究发现增长显示一个螺旋模式和髓促进毛竹地下茎的初生增厚过程及其驱动不同竹种间不同大小的秆的演变起到了重要的作用。与模式植物不同,茎顶端分生组织是由六层细胞。包括与植物激素和细胞壁发育相关的基因。这些结果提供了对毛竹地下茎初生生长系统的角度,和支持导致狭窄的髓腔的合理机制,弱螺旋生长但厚壁毛竹维管束增加。[4]

3.生长节律

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