慈竹微观构造及细胞壁化学组成径向变化规律

孙存举; 凌喆

doi:10.13360/j.issn.2096-1359.202411032

林业工程学报 ›› 2026, Vol. 11 ›› Issue (03) : 71 -78. DOI: 10.13360/j.issn.2096-1359.202411032

慈竹微观构造及细胞壁化学组成径向变化规律

孙存举, 凌喆

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摘要

慈竹（Neosinocalamus affinis）作为我国四川和贵州等地区主要的造纸用竹种，对其开展纤维的理化特性研究解析有助于更好地挖掘其应用潜力。系统研究了慈竹竹竿微观构造、纤维形态以及细胞壁化学组成的径向变化规律，结果表明，慈竹的维管束密度沿着竹青，经过竹肉至竹黄逐渐降低，杂细胞比例从35.2%增加至71.3%,纤维长宽比在临近竹青处最大为123,壁腔比从临近竹青的4.26降低至临近竹黄的2.68。显微光谱成像技术清楚地区分出慈竹纤维和薄壁细胞角隅胞间层、复合胞间层以及宽窄交替的同心层状次生壁。对竹竿不同区域、不同细胞类型以及同一细胞不同形态区域的碳水化合物(2 897 cm^-1)、纤维素(380 cm^-1)、木质素(1 605 cm^-1)和对羟基肉桂酸酯类(HCA,1 172 cm^-1)拉曼光谱特征峰强度进行成像表明，慈竹纤维具有更高的碳水化合物和纤维素浓度，而薄壁细胞则富含木质素和HCA。细胞壁各亚层化学组分特征峰强度成像显示，木质素和HCA广泛存在于细胞间层以及纤维次生壁窄层中，而碳水化合物和纤维素在次生壁中浓度较高。进一步通过拉曼光谱特征峰强度半定量比较分析发现，临近竹青、竹肉和竹黄部位的纤维次生壁宽层中木质素和HCA浓度从细胞间层至细胞腔方向逐渐降低，而碳水化合物和纤维素浓度呈现相反的变化规律。本研究阐明了慈竹微观构造的梯度变化规律，揭示了细胞壁关键组分非均一的分布特点，为开发慈竹作为造纸用生物质资源提供了数据支撑。