Variation in xylem anatomy of selected populations of lodgepole pine

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Abstract:

Variation in xylem anatomy among selected populations of lodgepole pine (Pinus contorta Dougl. ex Loud. var. latifolia Engelm.) was examined using digital image analysis based on an annual growth ring (age 10) per tree. Four subpopulations were selected using the following criteria for height growth and wood density: (i) fast growth and high density; (ii) slow growth and high density; (iii) fast growth and low density; and (iv) slow growth and low density. Significant differences were found among subpopulations for several anatomical parameters including tracheid density, lumen size, and cell wall thickness that may affect the economic value and utilization of wood. Principal component analysis indicate that the first four principal components (PCs) were associated with (i) ring area (PC1), (ii) earlywood density (PC2), (iii) latewood density (PC3), and (iv) lumen shape in earlywood (PC4), suggesting that these aspects of wood properties and growth are controlled by different sets of genes. Relative contributions of total number of tracheids, tracheid lumen size, and cell wall thickness to ring area and correlations between cell wall area proportion and X-ray density are discussed.

La variation dans l'anatomie du xylème parmi des populations sélectionnées de pin lodgepole (Pinus contorta Dougl. ex Loud. var. latifolia Engelm.) a été examinée à l'aide de l'analyse d'images digitales basée sur un cerne annuel (âge 10) par arbre. Quatre sous-populations ont été sélectionnées à l'aide des critères suivants pour la croissance en hauteur et la densité du bois : (i) croissance rapide et densité élevée; (ii) croissance lente et densité élevée; (iii) croissance rapide et densité faible et (iiv) croissance lente et densité faible. Il y avait des différences significatives entre les sous-populations pour plusieurs paramètres anatomiques incluant la densité des trachéides, la dimension du lumen et l'épaisseur de la paroi cellulaire qui peuvent affecter la valeur économique et l'utilisation du bois. L'analyse en composante principale montre que les quatre composantes principales (CPs) sont associées à (i) la surface du cerne (CP1), (ii) la densité du bois initial (CP2), (iii) la densité du bois final (CP3) et (iv) la forme du lumen dans le bois initial (CP4), indiquant que ces aspects des propriétés du bois et de la croissance sont contrôlés par différents groupes de gènes. La contribution relative du nombre total de trachéides, de la dimension du lumen des trachéides et de l'épaisseur de la paroi cellulaire à la surface du cerne ainsi que la corrélation entre la proportion de la surface de la paroi cellulaire et la densité aux rayons-X font l'objet de la discussion.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2001

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