Ann. For. Sci. 59 (2002) 583-593
DOI: 10.1051/forest:2002044

Genetic selection within Douglas fir (Pseudotsuga menziesii) in Europe for papermaking uses

Guillaume Chantre^a, Philippe Rozenberg^b, Victoria Baonza^c, Nicola Macchioni^d, Alain Le Turcq^e, Martine Rueff^f, Michel Petit-Conil^g and Bernard Heois<sup>h

a</sup>  AFOCEL, Laboratoire Bois Process, Domaine de l'Étançon, 77370 Nangis, France
^b  INRA, Unité d'Amélioration, Génétique et Physiologie Forestières, 45166 Olivet, France
^c  INIA CIFOR, Area de Industrias Forestales, Carretera de la Coruna, km 7, 28 040 Madrid, Spain
^d  Istituto per la Ricerca sul Legno, CNR, Via Barazzuoli 23, 50 136 Firenze, Italy
^e  STORA ENSO, Usine de Corbehem, rue de Brébières, BP 2, 62112 Corbehem, France
^f  EFPG, Domaine Universitaire, 461 rue de la Papeterie, BP 65, 38402 Saint-Martin-d'Hères, France
^g  CTP, Domaine Universitaire, BP 251, 38044 Grenoble, France
^h  CEMAGREF, Domaine des Barres, 45290 Nogent sur Vernisson, France

(Received 1 September 2001; accepted 11 July 2002)

Abstract
The study aims to identify the feasibility and the relevance of a genetic selection for enhancing the pulping potential of the Douglas fir wood. At first, wood predictors for TMP potential are identified through the refining of thirty trees 17-year-old, using a specific procedure on a 12" Andritz refiner. The variations of TMP physical properties are linked with those of anatomical parameters, but also with within ring density related traits. The brightness of the unbleached TMP is negatively correlated with the red chromatic component of wood. Lignin, holocellulose and extractives content on one hand, Kraft fibre morphology on the other hand are considered to evaluate roughly the wood potential for the Kraft process. Then 15 clones out of 200 are non destructively selected within a 24-year-old German test to evaluate the range of the genetic variation of the papermaking potential. Chemical analyses give evidence of large variations of the chemical composition ratio between clones (holocellulose/lignin ratio). The clone discrimination of the fibre length is weak, but significant differences of fibre coarseness are observed as a consequence of the large variability of the latewood density levels. The industrial selection gain for pulping is discussed on the basis of TMP pilot plant tests which show large differences of physical and optical TMP properties between average wood assortments of each clone. This leads to practical recommendations for breeders considering the expectations of both the pulping and the wood industry.

Résumé
Sélection génétique du Douglas (Pseudotsuga menziesii) en Europe pour des usages papetiers. L'étude vise à connaître la faisabilité et la pertinence d'une sélection génétique pour améliorer le potentiel papetier du bois de Douglas. Dans un premier temps sont identifiés des indicateurs de qualité du bois pour la pâte TMP au travers du défibrage de 30 arbres âgés de 17 ans sur un pilote Andritz 12". Les variations de propriétés physiques des pâtes TMP sont liées à celles de paramètres anatomiques, mais aussi à des variations de densité intra-cerne. La blancheur des pâtes écrues est négativement corrélée à la composante chromatique rouge du bois. Les taux de lignine, holocellulose et taux d'extraits d'une part, les caractéristiques morphologiques des fibres d'autre part, sont mesurés pour évaluer sommairement le potentiel du bois dans le procédé Kraft. Dans un second temps, 15 clones sont sélectionnés parmi 200 de façon non destructive au sein d'un test clonal allemand âgé de 24 ans, afin d'évaluer l'ampleur de la variation génétique du potentiel papetier. Les analyses chimiques mettent en évidence de forts contrastes entre clones du point de vue de la composition chimique (rapport holocellulose/lignine). La différenciation des clones est faible pour la longueur des fibres, à la différence de la masse linéique des fibres, conséquence d'une forte variation de la densité du bois d'été entre clones. Dans une perspective industrielle, le gain potentiel lié à la sélection est discuté sur la base de tests menés dans un pilote TMP qui mettent à jour d'importants écarts de propriétés physiques et optiques des pâtes issues de lots moyens de bois par clone. Ceci conduit à des recommandations pratiques pour les sélectionneurs, tenant compte des attentes respectives de l'industrie des pâtes et de l'industrie du bois.

Key words: wood quality / TMP / Kraft pulp / genetic selection / Pseudotsuga menziesii

Mots clés : qualité du bois / TMP / pâte Kraft / sélection génétique/ Pseudotsuga menziesii

Correspondence and reprints: Guillaume Chantre Tel.: +33 (0)1 60 67 02 49; fax: +33 (0)1 60 67 02 56; chantre@afocel.fr

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