林业科学

作者：姜思成1,王妮1,高会彬2,周国强2,杨海芸1,*

单位：1. 省部共建亚热带森林培育国家重点实验室　竹业科学与技术教育部重点实验室　浙江农林大学竹子研究院　杭州 3113002. 宜宾林竹产业研究院　宜宾 644000

关键词：花叶矢竹,突变体,茎秆倒伏,木质素,纤维素

基金：国家自然科学基金项目(31901370)；宜宾市科技计划项目(2022NY027)。

目的: 通过探究花叶矢竹体细胞无性系变异株系茎秆形态、解剖结构及细胞壁组分等特征的动态变化，揭示花叶矢竹茎秆倒伏的生理机制。方法: 以发生体细胞无性系变异的花叶矢竹矮化倒伏突变体（dwarf and lodging mutant，DWF）为研究对象，以正常组织培养的花叶矢竹（WT）为对照，同时移栽90、180、270、和360天后，分别调查其新生竹秆的表型、横切面解剖结构、细胞壁组分含量的变化。结果: DWF在不同移栽时期中茎秆形态、解剖结构、细胞壁组分含量与WT差异显著。1）相较于WT，DWF茎秆在4个移栽时期中均发生不同程度的倒伏，移栽90天时茎秆与地面夹角为35.27°，茎秆倒伏程度最大，移栽360天时茎秆与地面夹角为73.13°，茎秆倒伏程度最小。2）DWF茎秆直径、茎秆高度、基部节间长度极显著低于WT，移栽360天时差异最大；DWF生长缓慢，移栽270~360天时，DWF新生茎秆高度增幅仅为WT的21.41%，新生茎秆直径增幅只有WT的17.49%。3）DWF大小维管束数量及面积均极显著低于WT，移栽360天时DWF大维管束数量及面积分别比WT低65.71%及55.35%，小维管束数量及面积分别比WT低75.44%及55.51%，WT新生茎秆大小维管束数量及面积快速增长时，DWF增幅缓慢；DWF厚壁组织厚度变薄，在4个时期中与WT均存在极显著差异，分别比WT低50.21%、55.77%、54.59%、45.41%；DWF髓腔发育缓慢，移栽270天与360天时出现髓腔，髓腔直径极显著低于WT。4）随着移栽时间的延长，DWF新生茎秆的木质素、纤维素含量增加，但极显著低于WT，且半纤维素含量无显著差异，节间木质素及纤维素沉积程度也低于WT。5）DWF茎秆倒伏程度与其茎秆直径存在显著负相关关系，与大小维管束数量及面积、厚壁组织厚度、木质素及纤维素含量存在极显著负相关关系。结论: 相较于花叶矢竹WT，DWF在发育过程中，茎秆高度增长滞缓和呈现矮化，茎秆强度弱和发生倒伏。DWF茎秆直径小、大小维管束的数量少和面积小、厚壁组织厚度低，是其发生倒伏的一个重要原因；DWF细胞壁的木质素及纤维素含量低，造成其茎秆强度弱，是其发生倒伏的另一原因。

来源：2025年第3期

《林业科学》期刊编辑部

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