竹子被称为世界上生长速度最快的植物之一，如毛竹生长速度最快时每天可达114.5厘米。是什么赋予了竹子拥有这种快速生长的能力?
近日，南京林业大学竹类研究所魏强教授课题组联合美国康奈尔大学、国际竹藤中心等多个研究团队，在国际植物学知名期刊《植物细胞》上发表了有关毛竹快速生长机制的研究论文。
魏强教授出生在浙江绍兴，老家的房前屋后有很多竹子。“第一天看到的小不点，第二天再看竟然比我高了，真是看得见的长。”魏强教授小时候就目睹了这样的神奇，也埋下了好奇的种子。“博士期间，和南林大研究竹子的学生有过愉悦的合作，对竹子产生了浓浓的兴趣。”2011年，博士毕业的魏强来到南京林业大学工作，在竹类研究所丁雨龙教授的指导下专门研究竹秆的生长发育。越研究越觉得神奇，如毛竹竹笋在出土后45天-60天内就可以长到10多米高，是名副其实的“蹿个儿大王”。
毛竹为啥长这么快、生长动力学过程是什么、有哪些基因、植物激素以及环境因子参与……这些科学问题一直是植物学界关注的热点问题。2014年南京林业大学竹类研究所科研团队针对上述科学问题，逐步展开了相应的工作。通过奔赴全国各地收集我国毛竹核心产区竹秆节间长度数据，并结合高生长动力学分析，发现毛竹竹秆从下往上第18个节间是毛竹高生长的代表性节间。“一般来说，毛竹竹秆有60个左右的节间，有趣的是，第18个节间在形态学上最优，兼具长度最长、体积最大、重量最重，变异较小且生长速度最快等五大特征，可以说是我们称之的最好部位。”魏强教授告诉记者，毛竹在进行快速生长时，有多达40个节间在同时进行不同程度的伸长生长。此外，毛竹节间生长是模块化生长，其生长中的节间包括细胞分裂区(最长达2厘米)、细胞伸长区(最长可达12厘米)与次生细胞壁增厚区。这些生长区每天最快可伸长11.8厘米，产生约5.7亿个细胞，同时沉积大量木质素和纤维素，远超其他植物的营养生长速度。
研究者认为，赤霉素可能是直接诱导毛竹快速生长的主要激素;细胞分裂素减少和生长素积累是诱导细胞分裂区细胞停止分裂并开始伸长生长的潜在生理因素;脱落酸和机械压力可刺激次生细胞壁快速增厚。毛竹种群节间长度的差异可能是由快速生长引起的机械压力介导的一种权衡，并可能受环境温度与细胞分裂和伸长相关基因的共同调控。
魏强教授说，团队的这一系列发现标志着我国在竹子基础研究领域实现了新突破。在研究过程中，他们还发现了大量与竹子生长密切相关的基因，接下来，研究会继续深化，将对这些重要潜在新基因进行功能分析，为竹秆重要性状如节间长度的遗传改良提供有价值的基因资源。
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