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Geographic variation in resin canal defenses in seedlings from the Sitka spruce × white spruce introgression zone

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Abstract:

Seedlings from 18 provenances along a coast-interior transect in the Picea sitchensis (Bong.) Carrière × Picea glauca (Moench) Voss introgression zone in northwestern British Columbia were mechanically wounded at the beginning of their third growing season to simulate natural attack by the white pine weevil, Pissodes strobi (Peck). Constitutive resin canals (CRC) in the cortex and traumatic resin canals (TRC) in the xylem of terminal shoots were characterized microscopically 4 months after wounding. Wounding resulted in a large increase in CRC size and in TRC number and density. Provenances differed significantly in TRC number and in CRC number, size, total area, and the proportion of total bark area occupied by CRC. CRC number and size, TRC number, and provenance weevil resistance (obtained from previously published data) increased with increasing latitude, elevation, and distance from the Pacific Ocean (i.e., towards the P. glauca end of the introgression zone) and decreased with increasing longitude (i.e., towards P. sitchensis). These traits also increased with aridity and continentality and decreased with most temperature, precipitation, and growing season length variables. Statistically significant multiple regression models related variation in some resin canal traits to geographic (r2 = 0.71) and climatic (r2 = 0.62) variables. Provenance mean values for weevil resistance were positively associated with predicted values for TRC number and CRC size. These results indicate that it is possible to predict locations in the introgression zone containing trees that possess desirable resin canal traits using geographic or climatic variables.

Des semis de 18 provenances récoltées le long d'un transect allant de la région côtière vers l'intérieur des terres, dans la zone d'introgression de Picea sitchensis (Bong.) Carrière × Picea glauca (Moench) Voss située dans le nord-ouest de la Colombie-Britannique, ont été blessés mécaniquement au début de la troisième saison de croissance pour simuler une attaque par le charançon du pin blanc, Pissodes strobi (Peck). Quatre mois plus tard, les caractéristiques microscopiques des canaux résinifères constitutifs (CRC) présents dans le cortex et les canaux résinifères d'origine traumatique (CRT) formés dans le xylème des pousses terminales ont été examinées. La dimension des CRC ainsi que le nombre et la densité des CRT ont beaucoup augmenté suite aux blessures. Le nombre de CRT ainsi que le nombre, la dimension, la surface totale et la proportion de la surface totale d'écorce occupée par les CRC diffèrent significativement selon les provenances. Le nombre et la dimension des CRC, le nombre de CRT et la résistance des provenances au charançon (obtenue à partir de données déjà publiées) augmentent avec la latitude, l'altitude et la distance de l'océan Pacifique (i.e., vers le côté de P. glauca dans la zone d'introgression) et diminuent avec l'augmentation de la longitude (i.e., vers P. sitchensis). Ces caractères augmentent également avec le degré d'aridité et de continentalité mais diminuent avec la plupart des variables reliées à la température, à la précipitation et à la longueur de la saison de croissance. Des équations de régression multiple statistiquement significatives relient la variation de certains caractères des canaux résinifères aux variables géographiques (r2 = 0,71) et climatiques (r2 = 0,62). Les valeurs moyennes de résistance au charançon des provenances sont positivement reliées aux valeurs prédites du nombre de CRT et de la dimension des CRC. Ces résultats indiquent qu'il est possible de prédire à l'aide de variables géographiques ou climatiques les endroits dans la zone d'introgression où sont situés les arbres dont les canaux résinifères possèdent les caractéristiques souhaitées.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: March 1, 2002

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