Ejemplos gráficos de un estudio no destructivo de la madera para la investigación genética

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Daniel Villalba Salazar
hace 7 años
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1 Ejemplos gráficos de un estudio no destructivo de la madera para la investigación genética Grupo de Genética Forestal Universidad de Talca Chile Fco Zamudio (PhD) Genética & Mejoramiento Forestal 1

2 Los ejemplos están basados en los resultados obtenidos en el proyecto FONDECYT : ANALISIS GENETICO CUANTITATIVO DE LA ESTABILIDAD DEL CRECIMIENTO Y LAS CARACTERISTICAS DE LA MADERA EN UNA POBLACION REPRODUCTIVA DE Pinus radiata D.Don ( ) 2

3 Objetivo de la presentación Mostrar como la evaluación no destructiva (END) de las propiedades de la madera puede ayudar en el diseño de estrategias de selección genética dirigida al mejoramiento de la calidad de la madera. 3

4 Ensayo de Progenie Utilizado en el Estudio Establecido por Forestal Mininco S.A. en familias de medio hermanos Ubicado en la provincia de Bio-Bio (lat S, long , altitud 122 m.s.n.m.) Precipitación media anual : 1,100 mm. Período de sequía : 4-5 meses Area plana. Suelo de textura arenosa. Buena capacidad de drenaje Espaciamiento : 3 m x 2.5 m Siete bloques completamente aleatorios Parcelas de cinco árboles en línea Sin prácticas silviculturales previo a la recolección de muestras de madera 4

5 Muestras de madera Uno dos árboles por bloque y familia seleccionados Arboles en buenas condiciones sanitarias. No daño físico o mecánico Muestra final de 317 árboles cortados a fines de 1998 Un disco de madera de 20 cm obtenido al DAP Una submuestra de madera de 10 mm de ancho x 1.8 mm de espesor, obtenida de médula a corteza, a lo largo del radio norte Muestras de madera secadas a una humedad de equilibrio del 12 %. 5

6 Medición de la micro-densidad de la madera Resinas extraídas con una solución de alcohol Muestras de madera sometidas a una lectura indirecta de la densitometría de rayos X (INRA, Orleans, Francia) Película de rayos X digitalizada y procesada con el software WinDENDRO Datos en bruto consistieron en un perfil de micro-densidad, a nivel de pixel Límite de los anillos fue determinado con WinDENDRO y una observación visual de las muestras de madera Ultima etapa del proceso consistió en la transformación de la información digital a densidad (Kg/m 3 ) mediante una rutina en C++ 6

7 Densitometria de Rayos - X 7

8 WinDendro 8

9 Perfil de Micro Densidad Ejemplo # 1 9

10 Average values and standard errors for (A) tree ring width (TRW), (B) ring area, and (C) average ring density (ARD) by cambial age A B C TRW (mm) RA (cm 2 ) ARD (Kg/m3) Ring number from pith Ring number from pith Ring number from pith 10

11 Age trends in individual tree heritability for (A) tree ring width (TRW), (B) ring area (RA), and (C) average ring density (ARD) at different ring numbers counted from the pith A B C Heritability Heritability Heritability Ring number from pith Ring number from pith Ring number from pith Standard Error Heritability for TRW Standard Error Heritability for RA Standard Error Heritability for ARD 11

12 Perfil de Micro Densidad Ejemplo # 2 12

13 Pattern of changes in family means through cambial age WRD : weighted ring density (Kg/m3) Fig 0A.- Ascendent pattern Fig 0B.- Descendant - ascendant pattern WRD (kg/m3) WRD (kg/m3) Ring number from pith Ring number from pith 13

14 Changes in heritability with cambial age WRD : weighted ring density (Kg/m 3 ) 0,60 0,50 0,54 0,52 0,51 0,50 Standard Error Heritability of WRD Heritability WRD 0,40 0,30 0,20 0,39 0,31 0,31 0,31 0,29 0,29 0,26 0,25 0,19 0,10 0,00 Ring number from pith 14

15 Changes in family mean values for within ring density components with cambial age. A)ED; B) LD ED (kg/m3) 350 LD (kg/m3) (A) Ring number from pith 350 (B) Ring number from pith 15

16 Changes in family mean values for within ring area components with cambial age. A)EA; B) LA EA (cm2) 15 LA (cm2) (A) Ring number from pith (B) Ring number from pith 16

17 Changes in family mean values for latewood proportion with cambial age. A) LP; B) CLP. 0,7 0,7 0,6 0,5 0,6 LP (%) 0,4 0,3 CLP (%) 0,5 0,4 0,2 0,1 0,3 0,0 (A) Ring number from pith 0,2 (B) Ring number from pith 17

18 Age trends in individual tree heritability (h 2 ) and standard errors (SE) for A) ED, B) LD, C) EA, D) LA, and E) LP at different ring numbers counted from the pith 0,6 0,6 0,5 Standard Error Heritability of ED 0,51 0,5 Standard Error Heritability of LD 0,4 0,43 0,4 Heritability ED 0,3 0,2 0,28 0,31 0,21 0,25 0,25 Heritability LD 0,3 0,2 0,35 0,27 0,33 0,23 0,24 0,32 0,34 0,15 0,16 0,1 0,11 0,11 0,1 0,11 0,11 0,1 0,12 0,1 0, (A) Ring number from pith (B) Ring number from pith 18

19 0,7 0,7 0,66 0,6 Standard Error Heritability of EA 0,6 Standard Error Heritability of LA 0,5 0,5 Heritability EA 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0,43 0,39 0,36 0,34 0,28 0,21 0,19 0,19 0,17 0,07 0,04 0,05 0 Heritability LA 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0,02 0,01 0 0,25 0,21 0,13 0,15 0,16 0, ,06 (C) Ring number from pith (D) Ring number from pith 0,60 0,50 Standard Error Heritability of LP Heritability LP 0,40 0,30 0,38 0,29 0,20 0,21 0,19 0,18 0,10 0,00 0,12 0,07 0,05 0,05 0,02 0,00 0,00 0,00 (E) Ring number from pith 19

20 Spatial relationship between radial growth and wood density for selected families and specific cambial ages FAM 16, RING 2 FAM 42, Ring r2= P< r2=0.721 P< RA (cm 2 ) RA (cm 2 ) 20

21 Spatial relationship between radial growth and wood density for selected families and specific cambial ages 500 FAM 38, RING 6 r2= P< FAM 37, RING 6 r2=0.90 P< TRD (mm) TRD (mm) 21

22 Spatial relationship between radial growth and wood density for selected families and specific cambial ages FAM 16, RING 12 FAM 35, RING r2= P< r2=0.330 P< RA (cm 2 ) RA (cm 2 ) 22

23 Changes in the spatial relationship between WRD (Kg/m 3 ) and Holocelullose (gr) in five families and between cambial ages 6 and Holocellulose (gr) - Ring Full Data Family 20 Family 22 Family 23 Family 24 Family 25 Holocellulose (gr) - Ring Full Data Family 20 Family 22 Family 23 Family 24 Family Weighted Ring Density (Kg/m3) - Ring 6 Weighted Ring Density (Kg/m3) - Ring 12 23

24 Changes in the spatial relationship between WRD (Kg/m 3 ) and Holocelullose (gr) in five families and between cambial ages 6 and Holocellulose (gr) - Ring Full Data Family 26 Family 27 Family 29 Family 30 Family 31 Holocellulose (gr) - Ring Full Data Family 26 Family 27 Family 29 Family 30 Family Weighted Ring Density (Kg/m3) - Ring 6 Weighted Ring Density (Kg/m3) - Ring 12 24

25 Changes in the spatial relationship between WRD (Kg/m3) and Alphacelullose (gr) in five families and between cambial ages 6 and Alphacellulose (gr) - Ring Full Data Family 14 Family 16 Family 17 Family 18 Family 19 Alphacellulose (gr) - Ring Full Data Family 14 Family 16 Family 17 Family 18 Family Weighted Ring Density (Kg/m3) - Ring 6 Weighted Ring Density (Kg/m3) - Ring 12 25

26 Changes in the spatial relationship between WRD (Kg/m3) and Alphacelullose (gr) in five families and between cambial ages 6 and Alphacellulose (gr) - Ring Full Data Family 20 Family 22 Family 23 Family 24 Family 25 Alphacellulose (gr) - Ring Full Data Family 20 Family 22 Family 23 Family 24 Family Weighted Ring Density (Kg/m3) - Ring 6 Weighted Ring Density (Kg/m3) - Ring 12 26

27 Changes in the spatial relationship between WRD (Kg/m 3 ) and Tracheid Length (mm) in five families and between cambial ages 6 and 12 tracheid Length (mm) - Ring Full Data Family 14 Family 16 Family 17 Family 18 Family 19 tracheid Length (mm) - Ring Full Data Family 14 Family 16 Family 17 Family 18 Family Weighted Ring Density (kg/m3) - Ring 6 Weighted Ring Density (kg/m3) - Ring 12 27

28 Changes in the spatial relationship between WRD (Kg/m 3 ) and Tracheid Length (mm) in five families and between cambial ages 6 and 12 tracheid Length (mm) - Ring Full Data Family 20 Family 22 Family 23 Family 24 Family 25 tracheid Length (mm) - Ring Full Data Family 20 Family 22 Family 23 Family 24 Family Weighted Ring Density (kg/m3) - Ring 6 Weighted Ring Density (kg/m3) - Ring 12 28

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