Poke2006 蓝桉 材性 腐烂

Poke FS, Potts BM, Vaillancourt RE, Raymond C a (2006) Genetic parameters for lignin, extractives and decay in Eucalyptus globulus. Ann For Sci 63:813–821. doi: DOI 10.1051/forest:2006080

摘要

桉树生长在世界温带地区，用于纸浆生产。其木材的化学和物理性质使其非常适合于此目的。本研究分析了九个地点的蓝桉的木质素含量，提取物含量和衰变的遗传变异。还获得了遗传力估算值，并对这些性状与物理性状和生长之间的关系进行了检验。在木质素含量（Klason木质素和酸溶性木质素含量）和腐烂之间发现了显着的遗传变异。检测到的地方家庭之间唯一的特征是酸溶性木质素含量，导致这种性状也具有最高的狭义遗传力（0.51〜0.26）。然而，家庭意味着木质素含量，提取物含量和朽烂（0.42？.64）的遗传力都很高。化学木材性状在表型和遗传上都彼此强烈相关，与密度和微原纤维角度有重要的相关性。相关性表明，在选择繁殖目标性状时，可能同时选择化学木性状，衰变抗性和纤维性质的有利状态，而可以独立选择生长。这项初步研究为未来研究提供了一个垫脚石，可以进一步区分繁殖群体的特定地区。
相关性/桉树遗传变异/遗传力/木质素

介绍

桉树是在温带的澳大利亚和世界其他地区（包括南美洲，南欧，非洲和亚洲）生长用于纸浆生产的。已经鉴定了广泛的性状，包括生长和物理和化学木材性质之间的球形球菌的相似遗传变异[1,10,23,24]。这些变化中的一些已经在育种计划中得到利用，用于选择优良的树木。当选择树木进行纸浆生产时，澳大利亚目前只检查出一些特征，重点是每公顷数量增加，基本密度和纸浆产量增加[1,16,17]。虽然这些性状的选择使每公顷的纸浆产量增加，但许多其他物理和化学木材性质对于硫酸盐纸浆制浆是重要的，并且这些变化可以有助于最小化该方法的成本或环境影响。
牛皮纸制浆通常涉及使用碱从纤维素纤维中去除大部分提取物，约80％的木质素和约50％的半纤维素[35]。为了生产高质量的纸张，纸浆进一步漂白以除去残留的木质素，其负责通过氧化和光吸收转换纸黄色[35]。木质素的木质素和提取物含量是快速被认为在最小化硫酸盐纸浆制浆的成本和环境影响方面具有重要意义的特征。由于木质素和提取物是制浆过程的主要废物，木材中的较低水平将导致更快的脱木质素和/或减少化学品和能源的使用。这将有助于最大限度地减少制浆过程中污染物的产生。
研究木质素和提取物的遗传变异和遗传力在桉树中一直受到限制，直到最近。这主要是由于用于测量这些性状的化学测定的昂贵和耗时的性质[2,3]。最近，为了预测这些性状，已经开发了简单且具有成本效益的技术，涉及到对地面木芯的近红外反射（NIR）分析[4,30]。已经发现这是用于在大量样品中可靠地预测这些性状的有效技术。少数研究表明，球茎中木质素和提取物含量存在遗传变异，尽管它们仅涉及三四种，少数个体[24,41]。研究调查化学木性状与其他木材性状之间的相关性也受到小样本量和少量性状的限制，并且仅涉及表型相关性[23,39]。遗传相关性尚未报道在这些性状在球茎。为了充分探索化学性状及其遗传控制范围内的变异，需要大量的个体，家族和种源，其中包括球茎的范围。
树木对木材腐烂的敏感性很重要，因为它可能以两种方式影响纸浆产量：首先，植物防御反应可能导致木材中存在的木质素和提取物的量增加，这将降低纸浆产量;其次，衰变导致木材退化，导致细胞结构的破坏[29]。这种衰退可能是由于受伤后暴露的易受伤害组织的病原体感染或心脏病（心脏腐烂）的侵袭引起的，由于缺乏活细胞，其不能有主动反应[29]。衰变的影响还将取决于腐烂生物是否在纤维素或木质素上进食。两种类型的真菌通常负责腐烂，褐腐病真菌，其降解纤维素和降解木质素的白腐真菌。可以通过反应区（健康和腐烂的木材之间的紫色/粉色彩色边界）和周围木材变色或心材腐烂的“口袋”中观察到朽烂[29,40]。已经发现，真菌侵袭与木质素的增加有关，这是由于其在E. gunnii [18]中对病原体的降解具有抗性，并且在E. nitens中增加含有抗微生物化合物的提取物[5]。在E.球根中，遗传变异的衰变敏感性及其与其他木材性质的关系尚未得到检验。
通过育种提高树种的化学木材性质需要遗传变异才能进行选择。还有必要了解要改进的性状如何相互关联以及目前尚未被选择的其他性状，因此当选择一种性状的增加时，可以预测对其他性状的潜在影响。由Apiolaza等人进行的一项研究[1]使用188个来自35个家庭和8个子项目的球虫的个体，检查了生长和木材性状的变化及其相关性，目前这是澳大利亚国家育种计划的单一育种人口的一部分。检查的性状包括在树皮上的直径（DBH），基本密度（BD），平均纤维长度（FL），平均微纤丝角（MFA），其是纤维素微原纤维螺旋相对于纵向纤维轴的平均角度[ 11]，预测纸浆产量（PY）和纤维素含量（CELL）。目前的研究旨在建立在Apiolaza等人的基础上[1]特别关注化学木材性质。使用在田间试验中生长的相同的开放授粉后代，我们检查了起始的E.球茎的九个地方之间和之间的木质素含量（LIG），提取物含量（EXTR）和衰变程度（DEC）的遗传力的变化和遗传从塔斯马尼亚州和维多利亚东南部。在这些性状和Apiolaza等人的生长和木材性状之间也确定了表型和遗传相关性。 [1]。这些化学木材性状与物理木材性状，木材腐烂和生长之间的关系在E. globulus之前没有被检查过，并且将提供在选择优异树木期间多少性状受到影响的指示。