竹は世界で最も急速に成長している植物の1つです。 たとえば、竹の最高成長率は1日あたり114.5cmに達することがあります。

最近、南京林業大学竹研究所の教授であるWei Qiang氏と、コーネル大学、国際竹籐センターのいくつかの研究チームが、「植物細胞」に関する研究論文を発表しました。

8年近くにわたる継続的な研究の末、彼らは孟宗竹の急速な成長の細胞基盤とその潜在的な生理学的および分子的調節メカニズムを明らかにしました。 環境要因-遺伝子-竹の節間成長の相乗メカニズムを明らかにし、孟宗竹の急速な成長の謎を解き明かし、竹の成長理論を革新しました。

中国の主要生産地17カ所における510のタケ稈と12,750の節間長のPhyllostachys moso個体群の解析と、高成長動態の解析を組み合わせ、下から順に18番目のphyllostachys mosoの節間がphyllostachys mosoの代表的な節間であることを発見しました。 孟宗竹の急速な成長の間に、40もの節間が同時に異なる程度に伸びています。 さらに、孟宗竹の節間成長はモジュール成長であり、成長する節間には、細胞分裂ゾーン(最大2 cm)、細胞伸長ゾーン(最大12 cm)、および二次細胞壁肥厚ゾーンが含まれます。 これらの成長領域は、1日あたり11.8センチメートルもの速さで成長し、約5億7000万個の細胞を生成し、大量のリグニンとセルロースを沈着させます。これは、他の植物の栄養成長率をはるかに超えています。

研究者たちは、ジベレリンが孟宗竹の急速な成長を直接誘発する主要なホルモンである可能性があると考えています。 サイトカイニンの減少とオーキシンの蓄積は、分裂領域の細胞が分裂を停止して成長し始めるように誘導する潜在的な生理学的要因です。 アブシジン酸と機械的圧力は、二次細胞壁の急速な肥厚を刺激する可能性があります。

孟宗竹の個体群間の節間の長さの違いは、急速な成長によって引き起こされる機械的ストレスによって媒介されるトレードオフである可能性があります。 また、環境温度や細胞分裂や伸長に関連する遺伝子によって共同で調節されているのかもしれません。