Modelling the influence of radiata pine log variables on structural lumber production

We run logit models to explain the variability of Pinus radiata structural lumber in 71 second and third unpruned logs. The response variable was the proportion of lumber with a static modulus of elasticity greater or equal than 8 GPa, pMSG8+, and the explanatory variables were log volume, branch index, largest branch, log internode index, wood basic density, and acoustic velocity. The average pMSG8+ volume was 44,30 % and 36,18 % in the second and third log respectively. Ten models were selected based on meeting statistical assumptions, their goodness of fit, and the statistical significance of their parameters. The best models (R2 - adj. > 0,75) included acoustic velocity (AV) as explanatory variable, which explained 56,25 % of the variability of pMSG8+. Models without AV presented goodness of fit ranging from 0,60 to 0,75 (R2 - adj.), and variables with the highest weight to explain the variability of pMSG8+ were volume, followed by wood basic density, branch index, and largest branch. It is possible to model pMSG8+ from log variables even when acoustic velocity is not available; however, this requires wood basic density models calibrated for the Pinus radiata growing zone

Formación de elementos anatómicos en maderas duras: Una revisión desde una perspectiva genómica

La madera es un recurso natural renovable que proporciona materia prima para la construcción, generación de energía, fibras para la producción de pulpa y papel, paneles y tableros, y más recientemente para biocombustibles y biomateriales, lo que la hace el quinto producto comercial más importante del mundo. Diferencias en las propiedades físicas, químicas y anatómicas de la madera la hacen un material altamente variable y complejo. Estas propiedades influyen de forma directa en su valor comercial y derivan del tamaño, forma y arreglo de los diferentes tipos de células, y de la estructura y composición química de la pared celular de las distintas células del xilema. Éstas a su vez, están controladas por distintos factores ambientales y genéticos que regulan los procesos de biosíntesis de los diferentes componentes de la madera. Para aplicar herramientas moleculares y genéticas que permitan optimizar los procesos de selección de especies forestales con características superiores, es necesario entender los mecanismos que regulan estas propiedades, lo cual incluye comprender la dinámica de la estructura de la pared celular desde la formación de la célula cambial inicial hasta la formación de las células diferenciadas finales que conforman el xilema. La presente revisión explora las principales características anatómicas y el proceso de xilogénesis, enfocado particularmente en angiospermas, discutiendo los aspectos genéticos involucrados en la determinación de las características anatómicas de la madera, como dimensiones de los elementos celulares y características de la fibra, basándose en diferentes estudios realizados con especies de los géneros Populus y Eucalyptus, además de la planta modelo Arabidopsis thaliana. AbstractWood is a renewable natural resource that provides raw material for construction, power generation, fibers for pulp and paper production, panels and boards, and more recently, biofuels and biomaterials, making it the fifth most important commercial product in the world. The wood is a highly variable and complex material that has different chemical, physical and anatomical properties that are influencing their commercial value. These properties depend on the size, shape and arrangement of the different cell types, and of the structure and chemical composition of the xylem cell wall. At the same time, these properties are controlled by different environmental and genetic factors that regulate the biosynthesis processes of the different wood components. To apply molecular and genetic tools to optimize the selection processes of forest species with superior traits, it is necessary to understand the mechanisms that regulate these properties, as the dynamics of cell wall structure from the initial cambial cell formation to the final differentiated cells formation that compose the xylem. This review explores the main anatomical traits and the xylogenesis processes, particularly focused in angiosperms, discussing the genetic aspects involved in the determination of wood anatomical characteristics, as cellular elements and fiber characteristics, based on different studies with species of the Populus and Eucalyptus genus, besides the model plant Arabidopsis thaliana

FORMACIÓN DE ELEMENTOS ANATÓMICOS EN MADERAS DURAS: UNA REVISIÓN DESDE UNA PERSPECTIVA GENÓMICA ANATOMICAL ELEMENTS FORMATION IN HARDWOODS: A REVIEW FROM A GENOMIC PERSPECTIVE

La madera es un recurso natural renovable que proporciona materia prima para la construcción, generación de energía, fibras para la producción de pulpa y papel, paneles y tableros, y más recientemente para biocombustibles y biomateriales, lo que la hace el quinto producto comercial más importante del mundo. Diferencias en las propiedades físicas, químicas y anatómicas de la madera la hacen un material altamente variable y complejo. Estas propiedades influyen de forma directa en su valor comercial y derivan del tamaño, forma y arreglo de los diferentes tipos de células, y de la estructura y composición química de la pared celular de las distintas células del xilema. Éstas a su vez, están controladas por distintos factores ambientales y genéticos que regulan los procesos de biosíntesis de los diferentes componentes de la madera. Para aplicar herramientas moleculares y genéticas que permitan optimizar los procesos de selección de especies forestales con características superiores, es necesario entender los mecanismos que regulan estas propiedades, lo cual incluye comprender la dinámica de la estructura de la pared celular desde la formación de la célula cambial inicial hasta la formación de las células diferenciadas finales que conforman el xilema. La presente revisión explora las principales características anatómicas y el proceso de xilogénesis, enfocado particularmente en angiospermas, discutiendo los aspectos genéticos involucrados en la determinación de las características anatómicas de la madera, como dimensiones de los elementos celulares y características de la fibra, basándose en diferentes estudios realizados con especies de los géneros Populus y Eucalyptus, además de la planta modelo Arabidopsis thaliana.Wood is a renewable natural resource that provides raw material for construction, power generation, fibers for pulp and paper production, panels and boards, and more recently, biofuels and biomaterials, making it the fifth most important commercial product in the world. The wood is a highly variable and complex material that has different chemical, physical and anatomical properties that are influencing their commercial value. These properties depend on the size, shape and arrangement of the different cell types, and of the structure and chemical composition of the xylem cell wall. At the same time, these properties are controlled by different environmental and genetic factors that regulate the biosynthesis processes of the different wood components. To apply molecular and genetic tools to optimize the selection processes of forest species with superior traits, it is necessary to understand the mechanisms that regulate these properties, as the dynamics of cell wall structure from the initial cambial cell formation to the final differentiated cells formation that compose the xylem. This review explores the main anatomical traits and the xylogenesis processes, particularly focused in angiosperms, discussing the genetic aspects involved in the determination of wood anatomical characteristics, as cellular elements and fiber characteristics, based on different studies with species of the Populus and Eucalyptus genus, besides the model plant Arabidopsis thaliana

Formación de elementos anatómicos en maderas duras: una revisión desde una perspectiva genómica

Wood is a renewable natural resource that provides raw material for construction, power generation, fibers for pulp and paper production, panels and boards, and more recently, biofuels and biomaterials, making it the fifth most important commercial product in the world. The wood is a highly variable and complex material that has different chemical, physical and anatomical properties that are influencing their commercial value. These properties depend on the size, shape and arrangement of the different cell types, and of the structure and chemical composition of the xylem cell wall. At the same time, these properties are controlled by different environmental and genetic factors that regulate the biosynthesis processes of the different wood components. To apply molecular and genetic tools to optimize the selection processes of forest species with superior traits, it is necessary to understand the mechanisms that regulate these properties, as the dynamics of cell wall structure from the initial cambial cell formation to the final differentiated cells formation that compose the xylem. This review explores the main anatomical traits and the xylogenesis processes, particularly focused in angiosperms, discussing the genetic aspects involved in the determination of wood anatomical characteristics, as cellular elements and fiber characteristics, based on different studies with species of the Populus and Eucalyptus genus, besides the model plant Arabidopsis thaliana.La madera es un recurso natural renovable que proporciona materia prima para la construcción, generación de energía, fibras para la producción de pulpa y papel, paneles y tableros, y más recientemente para biocombustibles y biomateriales, lo que la hace el quinto producto comercial más importante del mundo. Diferencias en las propiedades físicas, químicas y anatómicas de la madera la hacen un material altamente variable y complejo. Estas propiedades influyen de forma directa en su valor comercial y derivan del tamaño, forma y arreglo de los diferentes tipos de células, y de la estructura y composición química de la pared celular de las distintas células del xilema. Éstas a su vez, están controladas por distintos factores ambientales y genéticos que regulan los procesos de biosíntesis de los diferentes componentes de la madera. Para aplicar herramientas moleculares y genéticas que permitan optimizar los procesos de selección de especies forestales con características superiores, es necesario entender los mecanismos que regulan estas propiedades, lo cual incluye comprender la dinámica de la estructura de la pared celular desde la formación de la célula cambial inicial hasta la formación de las células diferenciadas finales que conforman el xilema. La presente revisión explora las principales características anatómicas y el proceso de xilogénesis, enfocado particularmente en angiospermas, discutiendo los aspectos genéticos involucrados en la determinación de las características anatómicas de la madera, como dimensiones de los elementos celulares y características de la fibra, basándose en diferentes estudios realizados con especies de los géneros Populus y Eucalyptus, además de la planta modelo Arabidopsis thaliana

FORMACIÓN DE ELEMENTOS ANATÓMICOS EN MADERAS DURAS: UNA REVISIÓN DESDE UNA PERSPECTIVA GENÓMICA

La madera es un recurso natural renovable que proporciona materia prima para la construcción, generación de energía, fibras para la producción de pulpa y papel, paneles y tableros, y más recientemente para biocombustibles y biomateriales, lo que la hace el quinto producto comercial más importante del mundo. Diferencias en las propiedades físicas, químicas y anatómicas de la madera la hacen un material altamente variable y complejo. Estas propiedades influyen de forma directa en su valor comercial y derivan del tamaño, forma y arreglo de los diferentes tipos de células, y de la estructura y composición química de la pared celular de las distintas células del xilema. Éstas a su vez, están controladas por distintos factores ambientales y genéticos que regulan los procesos de biosíntesis de los diferentes componentes de la madera. Para aplicar herramientas moleculares y genéticas que permitan optimizar los procesos de selección de especies forestales con características superiores, es necesario entender los mecanismos que regulan estas propiedades, lo cual incluye comprender la dinámica de la estructura de la pared celular desde la formación de la célula cambial inicial hasta la formación de las células diferenciadas finales que conforman el xilema. La presente revisión explora las principales características anatómicas y el proceso de xilogénesis, enfocado particularmente en angiospermas, discutiendo los aspectos genéticos involucrados en la determinación de las características anatómicas de la madera, como dimensiones de los elementos celulares y características de la fibra, basándose en diferentes estudios realizados con especies de los géneros Populus y Eucalyptus, además de la planta modelo Arabidopsis thaliana

Lignin chemistry and topochemistry during kraft delignification of Eucalyptus globulus genotypes with contrasting pulpwood characteristics

Eucalyptus globulus Labill. is a short-fibre resource for pulp and paper production. Ten different E. globulus genotypes with varied pulpwood quality and chemical composition were evaluated under kraft pulping conditions. Characterisation of the wood and pulp samples by thioacidolysis indicated that the content of syringyl units in beta-O-4 linkages (S-beta-O-4) was distinct for the studied genotypes. The highest S-beta-O-4 levels were detected in the samples with the lowest original lignin and highest glucan levels. This group of samples provided the pulps with the lowest final lignin content at higher yields. UV microspectrophotometric (UMSP) evaluation of the wood chips revealed that the samples with the lowest lignin levels have the lowest UV absorbances at 278 nm (A(278 nm)) in the secondary walls (S-2). During kraft pulping, lignin from the S-2 was dissolved, whereas lignins from the middle lamella and cell corner lignin was not removed not even for prolonged reaction periods, independently of the evaluated genotype. The A(278 nm) values of the S-2 were significantly lower in the pulps from the genotypes with less original lignin content.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP