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Analysis of cellulose microfibril angle using a linear mixed model in Pinus taeda clones

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Abstract:

Variation in microfibril angle (MFA) (degrees) among loblolly pine (Pinus taeda L.) full-sib families and clones was investigated using 43 clones from nine full-sib crosses tested at two locations. When the experiments were 12years old, a total of 316 trees were drilled and 12 mm thick wood increment cores were collected. MFA for each growth ring in the wood core was measured using the SilviScan-2 tool. A quadratic mixed model was fitted to evaluate the MFA variation over different rings. Among the error covariance structures tested in the model, autoregressive order 1 was the best model for producing MFA estimates with the smallest errors. Estimated MFA was about 33° in the pith (ring 1) of the trees and decreased to 18° in the outer wood (ring 11). Full-sib crosses and clones within crosses explained about 12.5% of the total phenotypic variation. Repeatability of full-sib family means (H2f = 0.46) was moderate but repeatability of clone means was high (H2c = 0.79). Although it is possible to improve (decrease) MFA with recurrent selection in tree improvement programs to improve lumber quality, cost efficient and rapid methods for measuring MFA are needed.

Les auteurs ont examiné la variation de l’angle des microfibrilles (AMF) (degrés) parmi des familles de descendance biparentale et des clones de pin à encens (Pinus taeda L.). Pour ce faire, 43 clones provenant de neuf croisements biparentaux ont été testés à deux endroits. Au moment où les expériences ont atteint l’âge de 12 ans, des carottes de bois d’une épaisseur de 12 mm ont été prélevées sur un total de 316 arbres. L’AMF de chacun des cernes annuels contenus dans les carottes de bois a été mesurée au moyen de l’outil SilviScan-2. Un modèle quadratique mixte a été appliqué afin d’évaluer la variation de l’AMF entre différents cernes annuels. Parmi les structures de covariance de l’erreur qui ont été testées dans le modèle, la structure autorégressive d’ordre 1 était la meilleure car elle générait les prédictions de l’AMF avec les erreurs les plus faibles. L’AMF prédite par le modèle était d’environ 33° près de la moelle (cerne 1) et diminuait à 18° dans le bois situé plus près de l’écorce (cerne 11). Les effets dus aux croisements biparentaux et aux clones parmi les croisements expliquaient approximativement 12,5% de la variation phénotypique totale. La répétabilité des moyennes des familles de descendance biparentale (H2f = 0,46) était modérée mais la répétabilité des moyennes des clones (H2c = 0,79) était élevée. Malgré le fait qu’il soit possible d’améliorer (réduire) l’AMF par la sélection récurrente dans des programmes d’amélioration des arbres pour augmenter la qualité du bois, des méthodes rapides et rentables sont nécessaires pour mesurer l’AMF.

Document Type: Research Article

Publication date: June 1, 2008

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