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Genetic improvement of kraft pulp yield in Eucalyptus nitens using cellulose content determined by near infrared spectroscopy

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Abstract:

Eucalyptus nitens (Deane & Maiden) Maiden (shining gum) is widely grown for kraft pulp production in many cool temperate regions of the world. Improving the kraft pulp yield of this species is important for increasing plantation profitability, but traditional assessment is slow and expensive. Cellulose content, which is strongly correlated with pulp yield, has been used as an alternative in tree breeding programs. However, a direct measure of cellulose content still relies on wet chemistry, limiting the number of samples that can be processed and the subsequent gains that can be made in a tree breeding program. An indirect method such as near infrared (NIR) spectroscopy provides a large increase in the numbers of samples that can be analysed. In this study, the genetic gains in cellulose content of E. nitens were compared using cellulose content, determined using wet chemistry and predicted by NIR calibrations based on different sampling intensities. Genetic gains based on NIR-predicted cellulose content were high, and a large proportion of the gain was achievable using a direct measure of cellulose. Calibrations were robust and generally could be reliably used across sites. NIR-predicted cellulose is highly heritable, with heritabilities comparable to or better than direct measures of cellulose.

Eucalyptus nitens (Deane & Maiden) Maiden est cultivé à grande échelle pour la production de pâte Kraft dans plusieurs régions tempérées froides du monde. Il est important d'améliorer le rendement en pâte Kraft de cette espèce pour augmenter la profitabilité des plantations mais la méthode traditionnelle d'évaluation est lente et onéreuse. Le contenu en cellulose, qui est fortement corrélé avec le rendement en pâte, a été utilisé comme alternative dans les programmes d'amélioration. Cependant, la mesure directe du contenu en cellulose repose toujours sur la chimie humide, ce qui limite le nombre d'échantillons qui peuvent être traités et les gains subséquents qui peuvent être obtenus dans un programme d'amélioration. Une méthode indirecte telle que la spectroscopie dans le proche infrarouge permet d'augmenter beaucoup le nombre d'échantillons qui peuvent être analysés. En se basant sur différentes intensités d'échantillonnage, les auteurs ont comparé les gains génétiques pour le contenu en cellulose de E. nitens obtenus à l'aide du contenu en cellulose déterminé par voie humide ou prédit par la spectroscopie dans le proche infrarouge. Les gains génétiques basés sur le contenu en cellulose prédit par la spectroscopie dans le proche infrarouge étaient élevés, et une forte proportion du gain était réalisable en utilisant une mesure directe de la cellulose. Les courbes de calibration étaient robustes et généralement fiables pour différents sites. Le contenu en cellulose prédit par la spectroscopie dans le proche infrarouge est hautement transmissible avec des héritabilités comparables ou meilleures que les mesures directes de la cellulose.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2004-11-01

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