【目的】孝顺竹(Bambusa multiplex)为地下茎合轴丛生,在我国亚热带分布广泛,具有较好的适应性和耐寒性,通过解析其纤维生长形态特征,为合理利用和深入研究竹纤维资源提供依据。【方法】以孝顺竹的笋和秆为材料,通过富兰克林法分离纤维,利用纤维分析仪检测纤维性状并采用单因素方差分析和Pearson相关性分析节间长度与纤维性状之间的关系。【结果】①孝顺竹笋的第2~4节间的纤维性状没有显著差异,可以作为纤维生长研究的测试材料;在孝顺竹笋第2~4节间不同生长长度下,纤维长度、纤维长宽比和扭结率等3个性状呈正态分布,其中纤维长度(y1)、纤维长宽比(y2)与竹笋节间长度(x1)呈极显著正相关(P<0.01),且二者与节间长度的回归方程分别为y1=0.347 ln x1+0.622,y2=0.004x13-0.282x12+8.773 6 x1+23.601。②孝顺竹秆的节间长度、纤维长度、纤维宽度、纤维长宽比和扭结角等5个性状在第1~13节间的差异达极显著水平(P<0.01),前4个性状随着节位数的增加呈先升高后降低的趋势,最后1个性状则呈波动上升趋势;其中节间长度、纤维长度和纤维长宽比均在第6节间达到最大值,分别为(46.35±6.44)cm、(2.55±0.05)mm和174.81±4.40;第2节间的纤维长度和纤维长宽比分别为(2.31±0.07) mm和(161.38±4.39),均最接近全秆平均值(2.31±0.03)mm、161.18±0.06。③孝顺竹秆的纤维长度、扭结指数和扭结率等3个性状呈正态分布,其中竹秆纤维长度(y3)与节间长度(x2)呈极显著正相关(P<0.01),纤维长度与节间长度的回归方程为y3=0.857 x20.28。④孝顺竹秆的全秆纤维长度等性状与竹龄的相关性不大;1~4年生孝顺竹全秆平均纤维长度、纤维宽度、纤维长宽比、平均卷曲度、扭结指数、扭结率、扭结角、细小纤维指数分别为(2.31±0.03)mm、(14.34±0.05)μm、161.18±0.06、(4.13±0.11)%、(200.30±4.97)%、(275.78±6.53)%、(24.95±0.05)°、(86.85±0.38)%。【结论】孝顺竹笋2~4节间发育过程中纤维性状稳定,纤维性状与节间长度有相关性,可用于探究竹笋纤维发育机制的材料;孝顺竹秆各节间的纤维性状有显著差异,体现了纤维发育的动态过程,纤维长度与节间长度呈显著正相关,全秆纤维长度等性状与秆龄相关性不大,表明竹秆纤维生长规律独特受多因素影响。
【目的】随着塑料制品带来的污染问题日益严重,人们的环保意识逐渐增强。基于中国丰富的竹资源和竹产业优势,本研究剖析“以竹代塑”发展现状,明确竹产业链中竹资源高效培育及发展的优势与面临的挑战,旨在引导科研机构与企业聚焦关键技术攻关,加大研发投入以促进竹培育技术创新和提高竹资源利用效率及产品质量,提升竹产业整体竞争力。【方法】检索中国知网(CNKI)和Web of Science核心集(WoS)近15年(2010—2024年)与“以竹代塑”和“竹资源”相关的研究文献,应用VOSviewer对目前研发的竹种、研究热点等进行知识图谱可视化分析,同时对全国26个重点竹产区开展问卷调查和实地调研,解析竹资源高效培育利用现状及面临的挑战。【结果】近15年来,有关“以竹代塑”和“竹资源”的研究呈蓬勃发展态势,热点聚焦竹子的生物学特性、竹材的物理化学性质以及力学性质等方面。我国发展“以竹代塑”的核心优势明显,如资源禀赋突出、产业发展迅速、经济效益明显、各级政策支持等,但竹资源高效培育面临着主要瓶颈问题,如监测粗放、种质开发不足等,为此提出种质创新、低产林改造、设施升级等发展路径。【结论】未来应重点建设竹类种质资源库,定向培育高价值“代塑”竹种;着力改造低产低效竹林,因地制宜建立高标准竹林地示范区;科学规划并完善竹林基地道路、蓄水灌溉等基础设施,创新竹林优质原料供给与先进经营管理模式,为生态文明建设、社会经济发展、乡村振兴及“双碳”目标达成提供竹业支撑。
【目的】揭示带状采伐毛竹(Phyllostachys edulis)林分动态特征,为后续探索适用于带状采伐毛竹林的科学管理措施提供参考。【方法】以江苏省宜兴市国有林场毛竹纯林为研究对象进行带状皆伐试验,设置3 块8 m×20 m的采伐样地,在采伐样地两侧设置相同宽度的保留样地,以3 块20 m×20 m传统经营样地做为对照,调查带状采伐5 年内不同处理样地毛竹发笋成竹、新竹质量及土壤养分含量变化动态,采用Pearson相关性分析影响林分特征的土壤养分因子。【结果】①毛竹林伐后第1年,采伐样地发笋数量较保留样地和对照样地增加了71.17%和62.21%,成竹数量增加了38.97%和55.07%。②伐后第1年,新竹平均胸径、平均枝下高、平均竹高均显著低于对照样地(P<0.05);伐后第5年,采伐样地新竹胸径、平均竹高均高于对照,其中,新竹平均枝下高与对照差异显著(P<0.05)。③带状采伐显著降低了采伐样地的土壤全量养分含量(P<0.05),增加了采伐样地和保留样地的速效养分含量,但差异不显著;采伐样地土壤有机碳含量低于对照样地和保留样地,差异不显著。伐后第5年,采伐样地和保留样地土壤养分含量较对照样地均不存在显著差异。④相关性分析表明,采伐样地发笋数量与土壤碱解氮、速效钾含量呈极显著负相关(P<0.01),成竹数量与土壤碱解氮、速效钾含量呈显著负相关(P<0.05),新竹质量特征与土壤全钾含量呈显著正相关(P<0.05)。【结论】带状采伐增加了毛竹林发笋、成竹数量,降低了新竹质量,造成土壤全量养分流失,但提高了速效养分含量。随着样地恢复,新竹质量逐渐上升,土壤肥力有所改善。伐后第5年,采伐样地毛竹林林分特征恢复到对照样地水平。
【目的】不同叶龄竹类植物对大气臭氧(O3)污染的敏感性或响应可能存在一定差异,研究不同叶龄影响下的光合响应生理机制,为全面理解竹类植物对大气O3污染的响应机制提供参考。【方法】以美丽箬竹(Indocalamus decorus)为研究对象,开顶式静态箱内设置3种O3浓度处理:AA(大气背景),AA+70(增加70×10-9 O3)和AA+140(增加140×10-9 O3),检测老叶和新叶的叶绿素相对含量(SPAD)、气体交换及叶绿素荧光参数。【结果】①新老叶SPAD对O3浓度的响应不同,老叶SPAD在AA+70 和AA+140处理下分别下降了10.5%和7.8%(P<0.05),而新叶SPAD在AA+140处理下上升了6.3%。O3浓度升高(eO3)和叶龄对叶绿素SPAD存在交互作用,eO3增加了不同叶龄叶片SPAD的差异;②eO3显著降低了老叶的饱和光强下最大光合速率(Asat)和气孔导度(Gs),而对新叶无显著影响,可见导致老叶光合速率下降的主要原因是非气孔限制;③eO3显著降低了新叶和老叶的实际光量子产率(PhiPS2)、CO2同化的量子效率(PhiCO2)和光合电子传递效率(ETR),但是老叶下降的幅度大于新叶。另外,eO3降低了新叶的光化学猝灭系数(qP)。eO3和叶龄在PhiCO2具有显著交互作用,表现为eO3增加了新老叶龄的差异。【结论】新叶对eO3的响应要弱于老叶,叶龄是影响叶片气体交换和叶绿素荧光对eO3响应的重要因素,非气孔限制是美丽箬竹老叶Asat下降的主要原因。美丽箬竹在O3污染中存在对新叶明显的 “启动”和“补偿”效应,以保证植株的最大光合生长,这也是其生长迅速同时具有较强大气O3抗性的原因之一。美丽箬竹的抗O3特性和对新叶的快速补偿效应可提升其在污染地区的存活率,增加其作为“以竹代塑”原料的稳定性。
【目的】竹子的节间长度是竹材产业利用的重要性状。平安竹(Pseudosasa japonica var. tsutsumiana)为矢竹(P. vjaponica)的稳定矮秆变异体,节间缩短成花瓶状,是研究竹类节间生长的理想材料。前期研究分析发现GRAS转录因子PjGRAS56为平安竹缩短节间形成的关键因子。本研究旨在解析PjGRAS56在竹子节间生长发育中的潜在作用。【方法】利用生物信息学分析PjGRAS56序列特征,激光共聚焦观察其亚细胞定位,酵母转录系统分析转录因子激活活性,水稻(Oryza sativa)与拟南芥(Arabidopsis thaliana)转基因技术分析过表达PjGRAS56植株表型,转录组测序与qRT-PCR分析基因表达变化,徒手切片观察节间细胞长度。【结果】PjGRAS56定位于细胞核与细胞质中,无转录激活活性,且在平安竹节间分裂区中显著下调表达;水稻PjGRAS56过表达植株矮化、节间缩短、分蘖数减少、穗长和种子芒长变短、籽粒数减少,同时叶夹角变小;而在拟南芥中,过表达植株叶片缩小、花茎变短;水稻PjGRAS56过表达植株的节间细胞长度与对照植株无显著差异,但细胞数目显著下降。转录组测序与差异表达基因分析显示,细胞分裂相关基因在过表达植株中显著下调表达。【结论】PjGRAS56是竹子节间生长潜在负调控因子。
