Genetic Studies of Wood Structure Using an Optical Fibre Analyser

• Autorzy: Klisz M , Wojda T

Warianty tytułu

PL

Badania genetyczne struktury drewna z wykorzystaniem optycznego analizatora włókien

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

An automatic fibre size analyser - KajaaniFiberLab was used in studies designed to examine and analyse the genetic basis of fibre size variability. Fast and accurate measurement in accordance with the standards may, however, give incorrect results due to errors associated with the multi-staged maceration of wood samples to obtain disintegrated fibre water suspension. Errors in fibre size estimation may occur throughout studies of the increment cores of living trees. Nevertheless the results obtained from the Kajaani analyser allow for the estimation of fibre sizes (length, width and cell wall thickness) with a precision comparable to that in studies using traditional measurement techniques, which is why these results may be used to estimate genetic parameters of the traits mentioned - heritability and genetic correlation. Such parameters are applied when making decisions concerning the management of forest stands and plantations of fast-growing trees. On the basis of the results of measurements of the biometric parameters of fibres, we obtained high values of genetic parameters (heritability and genetic correlations) for the traits of the European larch analysed. Those results allow for the achievement, with a high level of probability,of the breeding objective through selection directed at the improvement of the properties of timber produced in plantations of fast-growing trees.

PL

Wymiary włókien, są obok zawartości celulozy, lignin i hemicelulozy, jedną z najważniejszych cech drewna przetwarzanego w procesie produkcji papieru. Analizator KajaaniFiberLab 1.3, obok klasycznych badań właściwości papieru, umożliwia przeprowadzenie analiz pod kontem genetycznych uwarunkowań zmienności właściwości drewna istotnych dla produkcji przemysłowej papieru analizator wykorzystuje spolaryzowane światło laserowe do obrazowania włókien za pomocą wysokiej rozdzielczości kamery CCD. Cyfrowa technika obrazowania pozwala przeprowadzić pomiary wymiarów elementów anatomicznych drewna. Zastosowanie tej metodyki umożliwia dokonywanie pomiarów w czasie przepływu zawiesiny włókien przez kapilarne rurki analizatora. Podczas badań zmienności struktury drewna modrzewia europejskiego, określono genetyczne podłoże kształtowania się wymiarów włókien. Określono kluczowe parametry genetyczne dla długości i szerokości włókien, jak również grubości ściany komórkowej włókien.

Słowa kluczowe

EN

optical analyzer; fibre length; genetic parameters; wood quality of European larch

PL

produkcja papieru; wymiary włókien; parametry genetyczne; jakość drewna

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Łódzki Instytut Technologiczny
• Czasopismo: Fibres & Textiles in Eastern Europe
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 22, no. 4 (106)
• Strony: 117--120
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Klisz M

• Poland, Sękocin Stary, Forest Research Institute, Department of Silviculture and Genetics

autor

Wojda T

• Poland, Sękocin Star, Forest Research Institute, Department of Silviculture and Genetics

Bibliografia

• 1. Ericsson T, Fries A. Genetic analysis of fibre size in a full-sib Pinussylvestris L. progeny test. Scand. Jour. For. Res. 2004; 19: 7–13.
• 2. Hannrup B, Cahalan C, Chantre G, Grabner M, Karlsson B, Le Bayon I, Jones GL, Müller U, Pereira H, Rodrigues JC, Rosner S, Rozenberg P, Wilhelmsson L, Wimmer R. Genetic parameters of growth and wood quality traits in Piceaabies. Scand. Jour. For. Res. 2004; 19: 14–29.
• 3. Klisz M. Automatyczna metoda określania rozkładu parametrów cewek i włókien w oparciu o nie destrukcyjne metody pobierania prób z drzew. Leśne Prace Badawcze 2008; 3, 69: 270–273.
• 4. Franklin GL. Preparation of thin sections of synthetic resins and wood-resin composites, and a new macerating method for Wood. Nature 1945; 3924, 13: 51.
• 5. Kauppinen M. Oikarinen M. Fiber- Lab. Installation and operating manual W4230467 V1.3. Valmet Automation Kajaani Ltd., Finland. 1998.
• 6. Ruonala J. Kajaani fiber portfolio – continuous technological development in fiber measurements since 1980’s. Metso Automation Inc., Helsinki, 2010: 1–9.
• 7. Nilsson O. Fibre length variation in Norway Spruce (Piceaabies) and Scots pine (Pinussylvestris). Institutionenförskogsskötsel. SLU, Umeå, 2004; 1–16.
• 8. Bergqvist G. Bergsten U. Ahlqvist B. Effect of radial increment core diameter on tracheid length measurement in Norway spruce. Wood Sci. Tech. 1997; 31: 241– 250.
• 9. Fabisiak E. Zmienność podstawowych elementów anatomicznych i gęstości drewna wybranych gatunków drzew. Roczniki Akademii Rolniczej w Poznaniu. Rozprawy Naukowe. 2005; Zeszyt 369: 1–175.
• 10. Klisz M, Michalska A. Genetic aspect of differences in tracheid length of European larch families from seedling seed orchards. WULS – SGGW, For. and Wood Technol. 2012; 78: 149–153.
• 11. Ledig FT. Zobel BJ. Matthias MF. Geoclimatic patterns in specific gravity and tracheid length in wood of Pitch pine. Can. Jour. For. Res. 1975; 5: 318–329.
• 12. Frimpong-Mensah K. Fibre length and basic density variation in the wood of Norway spruce (Piceaabies L. Karst) from northern Norway. Norsk Institutt for Skogforskning 1987; 40.1: 1–25.
• 13. Jaakkola T. Mäkinen H. Sarén MP. Saranpää P. Does thinning intensity affect the tracheid dimensions of Norway spruce. Can. Jour. For. Res. 2005; 35: 2685–2697.
• 14. Mäkinen H. Jaakkola T. Piispanen R. Saranpää P. Predicting wood and tracheid properties of Norway spruce. For. Ecol. Management 2007; 241: 175–188.
• 15. Mäkinen H. Tuula J. Saranpää P. Variation of tracheid length within annual rings of Scots pine and Norway spruce. Holzforschung 2008; 62: 123–128.
• 16. Einspahr DW. Wyckoff GW. Fiscus M. Larch – A fast-growing fiber source for the Lake States and Northeast. Jour. Forestry 1984; 82: 104–106.
• 17. Goggans JF. Correlation and heritability of certain wood properties in Loblolly pine (Pinustaeda L.). Tappi Journal 1964; 47, 6: 318–322.
• 18. Burdon RD, Low CB. Genetic survey of Pinusradiata. 6: Wood properties: variation, heritabilities, and interrelationships with other traits. New Zealand Journal of Forestry Science 1992; 22: 228–245.
• 19. Hannrup B. Wilhelmsson L. Genetic parameter estimates of wood density and tracheid length of Pinussylvestris. In: Timber management toward wood quality and end-product value. CTIA/IUFRO International Wood Quality Workshop. Quebec, Canada, 1997; IX-15.
• 20. Hannrup B, Ekberg I. Age-age correlations for tracheid length and wood density in Pinussylvestris. Can. Jour. For. Res. 1998; 28: 1373–1379.
• 21. Klisz M. Genetic correlations between tracheid biometric traits in European Larch. WULS – SGGW, For. and Wood Technol. 2011; 74: 170–173.
• 22. Klisz M. Genetic correlations between wood density components and tracheid length in European larch. WULS – SGGW, For. and Wood Technol. 2011; 74: 166–169.
• 23. Hannrup B, Ekberg I, Persson A. Genetic correlations among wood, growth capacity and stem traits in Pinussylvestris. Scand. Jour. For. Res. 2000; 15: 161–170.
• 24. Sykes R, Isik F, Li B, Kadla J, Chang HM. Genetic variation of juvenile wood properties in a Loblolly pine progeny test. Tappi Journal 2003; 86: 3–8.
• 25. Mörling T, Sjöstedt-de Luna S, Svensson I, Fries A. Ericsson T. A method to estimate fibre length distribution in conifers based on wood samples from increment cores. Holzforschung 2003; 57: 248–254.
• 26. Svensson I, Sjöstedt-de Luna S, Mörling T, Fries A, Ericsson T. Adjusting for fibre length-biased sampling probability using increment cores from standing trees. Holzforschung 2007; 61: 101–103.