慈竹茎杆化学组成成分动态变化及其生理生化基础研究

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慈竹(Bambusaemeiensis)是我国西南地区竹林资源规模最大的竹种,其特点是生长快、易繁殖、经济价值高,其茎秆壁薄、竹节长、纤维长度高,是优良的纸浆原料,属于Ⅰ级纸浆竹,广泛应用于造纸、建筑等方面。  慈竹生长较为迅速,自然环境下,慈竹茎秆每天生长几厘米。为研究慈竹快速生长的机制,测定了当年生不同高度不同部位的茎秆化学组成成分(纤维素含量、木质素含量、灰分含量;纤维形态)和生理生化指标(可溶性蛋白、可溶性糖、内源激素含量;组织解剖形态),主要结论如下:  (1)慈竹不同生长高度纤维素含量顶、中部变化趋势均以对数方式增长;基部纤维素含量和茎秆纤维素总含量变化趋势都呈“S型”曲线;各部位木质素含量变化趋势总体呈倒“S型”曲线,且不同高度间的木质素含量的差异达显著水平;随着生长高度的增高,茎秆顶部、基部灰分含量以及茎秆灰分总含量总体呈倒“S型”曲线变化,中部灰分含量总体呈“S型”曲线变化。纤维素总含量和木质素总含量的积累主要集中在茎秆高度为150cm~800cm和30cm~800cm这个生长时期;灰分总量在300cm~800cm保持较高的水平。  (2)慈竹不同生长高度,基部纤维长度与纤维长宽比均高于顶、中部,细小纤维含量基部低于顶、中部。纤维越长、纤维宽度越高,细小纤维含量越低,纤维交织能力越强,成纸强度越强,说明慈竹基部更适宜造纸。20cm~150cm时纤维卷曲指数、纤维扭结指数项部均高于中、基部。50cm时纤维卷曲指数、纤维扭结指数最高,分别为0.136mm、1.736。  (3)慈竹随生长高度的增加,慈竹成竹阶段,高度木质化的组织结构使得细胞内结合水减少,可溶性蛋白质含量下降。基部可溶性糖含量较顶、中部高;可溶性糖含量在幼竹期间保持较高水平,表明可溶性糖是竹代谢的基本物质,成竹期各部位可溶性糖含量较低,证明慈竹在生长过程中随着竹杆的不断木质化,代谢能力相对减弱,致使可溶性糖含量降低。  慈竹茎秆不同高度不同部位IAA与ABA含量呈双峰增长,且双峰值出现的高度与部位不同,GA变化无明显规律,且(GA+IAA)/ABA基部比值均小于1,说明基部抑制类激素ABA含量较高,分化达到一定程度。IAA/ABA,GA/ABA的比值均大于1,表明促进类激素起主导作用,正调控慈竹生长。  (4)慈竹不同高度横切面上,原生木质部被染成红色,且慈竹生长初期细胞分裂较旺盛,细胞伸长较缓慢。随着茎秆的生长细胞伸长速度加快,细胞横向分裂速度变缓,基部细胞伸长较顶、中部早。
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