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

桉樹生長在世界溫帶地區(qū)，用于紙漿生產(chǎn)。其木材的化學和物理性質(zhì)使其非常適合于此目的。本研究分析了九個地點的藍桉的木質(zhì)素含量，提取物含量和衰變的遺傳變異。還獲得了遺傳力估算值，并對這些性狀與物理性狀和生長之間的關(guān)系進行了檢驗。在木質(zhì)素含量（Klason木質(zhì)素和酸溶性木質(zhì)素含量）和腐爛之間發(fā)現(xiàn)了顯著的遺傳變異。檢測到的地方家庭之間唯一的特征是酸溶性木質(zhì)素含量，導致這種性狀也具有最高的狹義遺傳力（0.51?0.26）。然而，家庭意味著木質(zhì)素含量，提取物含量和朽爛（0.42？.64）的遺傳力都很高。化學木材性狀在表型和遺傳上都彼此強烈相關(guān)，與密度和微原纖維角度有重要的相關(guān)性。相關(guān)性表明，在選擇繁殖目標性狀時，可能同時選擇化學木性狀，衰變抗性和纖維性質(zhì)的有利狀態(tài)，而可以獨立選擇生長。這項初步研究為未來研究提供了一個墊腳石，可以進一步區(qū)分繁殖群體的特定地區(qū)。
相關(guān)性/桉樹遺傳變異/遺傳力/木質(zhì)素

介紹

桉樹是在溫帶的澳大利亞和世界其他地區(qū)（包括南美洲，南歐，非洲和亞洲）生長用于紙漿生產(chǎn)的。已經(jīng)鑒定了廣泛的性狀，包括生長和物理和化學木材性質(zhì)之間的球形球菌的相似遺傳變異[1,10,23,24]。這些變化中的一些已經(jīng)在育種計劃中得到利用，用于選擇優(yōu)良的樹木。當選擇樹木進行紙漿生產(chǎn)時，澳大利亞目前只檢查出一些特征，重點是每公頃數(shù)量增加，基本密度和紙漿產(chǎn)量增加[1,16,17]。雖然這些性狀的選擇使每公頃的紙漿產(chǎn)量增加，但許多其他物理和化學木材性質(zhì)對于硫酸鹽紙漿制漿是重要的，并且這些變化可以有助于最小化該方法的成本或環(huán)境影響。
牛皮紙制漿通常涉及使用堿從纖維素纖維中去除大部分提取物，約80％的木質(zhì)素和約50％的半纖維素[35]。為了生產(chǎn)高質(zhì)量的紙張，紙漿進一步漂白以除去殘留的木質(zhì)素，其負責通過氧化和光吸收轉(zhuǎn)換紙黃色[35]。木質(zhì)素的木質(zhì)素和提取物含量是快速被認為在最小化硫酸鹽紙漿制漿的成本和環(huán)境影響方面具有重要意義的特征。由于木質(zhì)素和提取物是制漿過程的主要廢物，木材中的較低水平將導致更快的脫木質(zhì)素和/或減少化學品和能源的使用。這將有助于最大限度地減少制漿過程中污染物的產(chǎn)生。
研究木質(zhì)素和提取物的遺傳變異和遺傳力在桉樹中一直受到限制，直到最近。這主要是由于用于測量這些性狀的化學測定的昂貴和耗時的性質(zhì)[2,3]。最近，為了預(yù)測這些性狀，已經(jīng)開發(fā)了簡單且具有成本效益的技術(shù)，涉及到對地面木芯的近紅外反射（NIR）分析[4,30]。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這是用于在大量樣品中可靠地預(yù)測這些性狀的有效技術(shù)。少數(shù)研究表明，球莖中木質(zhì)素和提取物含量存在遺傳變異，盡管它們僅涉及三四種，少數(shù)個體[24,41]。研究調(diào)查化學木性狀與其他木材性狀之間的相關(guān)性也受到小樣本量和少量性狀的限制，并且僅涉及表型相關(guān)性[23,39]。遺傳相關(guān)性尚未報道在這些性狀在球莖。為了充分探索化學性狀及其遺傳控制范圍內(nèi)的變異，需要大量的個體，家族和種源，其中包括球莖的范圍。
樹木對木材腐爛的敏感性很重要，因為它可能以兩種方式影響紙漿產(chǎn)量：首先，植物防御反應(yīng)可能導致木材中存在的木質(zhì)素和提取物的量增加，這將降低紙漿產(chǎn)量;其次，衰變導致木材退化，導致細胞結(jié)構(gòu)的破壞[29]。這種衰退可能是由于受傷后暴露的易受傷害組織的病原體感染或心臟?。ㄐ呐K腐爛）的侵襲引起的，由于缺乏活細胞，其不能有主動反應(yīng)[29]。衰變的影響還將取決于腐爛生物是否在纖維素或木質(zhì)素上進食。兩種類型的真菌通常負責腐爛，褐腐病真菌，其降解纖維素和降解木質(zhì)素的白腐真菌。可以通過反應(yīng)區(qū)（健康和腐爛的木材之間的紫色/粉色彩色邊界）和周圍木材變色或心材腐爛的“口袋”中觀察到朽爛[29,40]。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，真菌侵襲與木質(zhì)素的增加有關(guān)，這是由于其在E. gunnii [18]中對病原體的降解具有抗性，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，遺傳變異的衰變敏感性及其與其他木材性質(zhì)的關(guān)系尚未得到檢驗。
通過育種提高樹種的化學木材性質(zhì)需要遺傳變異才能進行選擇。還有必要了解要改進的性狀如何相互關(guān)聯(lián)以及目前尚未被選擇的其他性狀，因此當選擇一種性狀的增加時，可以預(yù)測對其他性狀的潛在影響。由Apiolaza等人進行的一項研究[1]使用188個來自35個家庭和8個子項目的球蟲的個體，檢查了生長和木材性狀的變化及其相關(guān)性，目前這是澳大利亞國家育種計劃的單一育種人口的一部分。檢查的性狀包括在樹皮上的直徑（DBH），基本密度（BD），平均纖維長度（FL），平均微纖絲角（MFA），其是纖維素微原纖維螺旋相對于縱向纖維軸的平均角度[ 11]，預(yù)測紙漿產(chǎn)量（PY）和纖維素含量（CELL）。目前的研究旨在建立在Apiolaza等人的基礎(chǔ)上[1]特別關(guān)注化學木材性質(zhì)。使用在田間試驗中生長的相同的開放授粉后代，我們檢查了起始的E.球莖的九個地方之間和之間的木質(zhì)素含量（LIG），提取物含量（EXTR）和衰變程度（DEC）的遺傳力的變化和遺傳從塔斯馬尼亞州和維多利亞東南部。在這些性狀和Apiolaza等人的生長和木材性狀之間也確定了表型和遺傳相關(guān)性。 [1]。這些化學木材性狀與物理木材性狀，木材腐爛和生長之間的關(guān)系在E. globulus之前沒有被檢查過，并且將提供在選擇優(yōu)異樹木期間多少性狀受到影響的指示。