竹子高生长过程中糖分的高效转运与储备机制研究

Bamboo is one of the fastest-growing in the world.A lot of sugar is needed to support its rapid growth as material foundation during a period of 1-2 months when bamboo culm maturing from shoots. Where does so much sugar come from in so short a period of time? It was not clear completely. Bamboo plants grow so fast that it should be benefited from its efficient sugar transport and invert mechanism and a lot of sugar advance reserve mechanism. In this project we mainly want to explore the sugar source in bamboo high-speed growing and development process and construct the mechanism of sugar transport and reserve, in order to provide material theoretical basis and scientific analysis basis for solving the mystery of high-speed growth of bamboo plants, according to the analysis on sugar transport including phloem transport, unloading,and transport mechanism after unloading, different types of bamboo species (loose birth, cluster, mixed) sugar reserve mechanism, as well as photosynthetic rate change dynamic during the bamboo shooting period.

竹子是世界上生长速度最快的植物，由竹笋长至竹秆短短的1-2月内，所需的大量糖分是支撑其快速生长发育的物质基础。如此短的时间内大量糖分从哪里来？目前并不完全清楚。竹类植物生长速度如此之快，应得益于其高效的糖分转运、转化机制和大量糖分的预先储备机制。本项目主要从分析竹子糖分的转运包括韧皮部的运输与卸载及卸载后的转运机制和不同类型竹种（散生、丛生、混生）糖分的储备机制，以及发笋期间光合速率变化动态，来探索竹类植物高速生长发育所需大量糖分的来源，构建竹类植物糖分的转运机制和储备机制，为解开竹类植物高速生长之谜提供物质理论基础和科学分析依据

竹子是世界上生长速度最快的植物，由竹笋长至竹秆短短的1-2月内，所需的大量糖分是支撑其快速生长发育的物质基础。竹类植物生长速度如此之快，应得益于其高效的糖分转运、转化机制和大量糖分的预先储备机制。本项目主要从分析竹子糖分的转运包括韧皮部的运输与卸载及卸载后的转运机制和不同类型竹种（散生、丛生、混生）糖分的储备机制，以及发笋期间光合速率变化动态，来探索竹类植物高速生长发育所需大量糖分的来源，构建竹类植物糖分的转运机制和储备机制，为解开竹类植物高速生长之谜提供物质理论基础和科学分析依据。.云南箭竹竹笋中淀粉含量与可溶性糖含量成负相关，竹笋中的营养物质是先运输再利用，竹笋中的可溶性糖大多来自身淀粉粒分解，但也有少部分直接来自于母竹的运输。在同一竹秆中，淀粉含量与可溶性糖含量成正相关，竹秆光合作用产生的过量可溶性糖合成淀粉暂时储藏。伸枝展叶期与发笋期需要消耗大量的可溶性糖、淀粉以及其他营养物质，应做好水肥管理。而在休眠期、营养物质贮藏期则有淀粉粒的贮藏。.云南箭竹在不同发育阶段、同一发育阶段不同部位的糖分积累情况并不相同。竹笋高生长过程中，不同发育时期、不同部位的可溶性糖含量和淀粉含量变化趋势呈负相关，即随着云南箭竹的生长发育，其可溶性糖的含量变化趋势逐渐升高，且每节节间内侧可溶性糖含量高于外侧，节间上部的可溶性糖含量低于下部，而淀粉的含量恰好相反。因此，在云南箭竹竹笋快速生长过程中，淀粉水解成可溶性糖，淀粉的含量下降，可溶性糖的含量上升。.笋芽形成过程中，基部先发育成假鞭；假鞭中，薄壁细胞的纹孔非常发达，以便于物质运输，且可以贮藏部分营养物质，如淀粉粒。在竹笋中，发育程度低，细胞分裂旺盛的部位，淀粉含量较多，可溶性糖含量较少；在竹秆中，淀粉含量较少。.在竹类植物中，传统的观点通常认为竹类植物的横向运输主要通过竹节进行的。经研究发现，竹子在快速伸长的过程中，糖分主要采取共质体方式进行卸载及卸载后运输。纤维细胞与薄壁细胞的细胞壁随着竹笋的发育发生了显著地木质化和木栓化，抑制了糖分的质外体运输。在竹壁内侧的维管束，糖分沿四个方向进行卸载及卸载后运输，而在外侧的维管束，糖分向外侧沿两个方向进行卸载及卸载后运输。在节间，糖分主要由竹壁的内侧向外侧进行横向运输。维管束内侧及维管束间的薄壁细胞起着重要的横向运输功能，扮演了双子叶植物茎秆射线细胞的角色。