Ann. For. Sci. 64 (2007) 799-806
DOI: 10.1051/forest:2007062

Variation in wood properties among five full-sib families of Norway spruce (Picea abies)

Arne Steffenrem^a, Pekka Saranpää^b, Sven-Olof Lundqvist^c and Tore Skrøppa<sup>a

a</sup>  The Norwegian Forest and Landscape Institute, PO Box 115, 1431 Ås, Norway
^b  Finnish Forest Research Intstitute, PO Box 18, 01301 Vantaa, Finland
^c  STFI-Packforsk, PO Box 5604, 114 86 Stockholm, Sweden

(Received 27 November 2006; accepted 11 May 2007; published online 22 November 2007)

Abstract - Genetic- and environmental variation and correlation patterns were characterized for modulus of elasticity (MOE), modulus of rupture (MOR) and related wood traits: latewood proportion, wood density, spiral grain, microfibril angle and lignin content in five full-sib families of Norway spruce. The families were evaluated on the basis of clearwood specimens from the juvenile -mature wood transition zone of 93 sampled trees at age 30 year from seed. Family-means varied significantly (p < 0.05) for all wood traits studied except lignin content. MOE varied between 7.9-14.1 GPa among trees and 9.4-11.0 GPa among families. MOR varied between 47-87 MPa among trees and 61-71 MPa among families. Families remained significantly different in an analysis of specific MOE (MOE/density) and MOR (MOR/density). Hence, solely relying on wood density as a wood quality trait in tree breeding would not fully yield the potential genetic gain for MOE and MOR. Correlations between wood structural traits and specific MOE and MOR are presented and discussed.

Résumé - Variabilité des propriétés du bois pour cinq familles de pleins-frères d'épicéa commun (Picea abies). La variabilité génétique et environnementale pour le module d'élasticité (MOE), le module de rupture (MOR) et certaines autres propriétés de base du bois (proportion de bois final, densité du bois, angle du fil, angle des microfibrilles et teneur en lignine) ont été étudiées au sein de cinq familles de pleins-frères d'épicéa commun ainsi que la liaison entre caractères. L'analyse a été réalisée à partir d'échantillons sans défaut issus de la zone de transition entre bois juvenile et bois mature de 93 arbres âgés de 30 ans (depuis la graine). Des différences significatives (p < 0.05) entre familles ont été observées pour tous les caractères sauf pour la teneur en lignine. Les valeurs de MOE variaient entre 7.9-14.1 GPa entre arbres et entre 9.4-11.0 GPa entre familles. Pour MOR, ces valeurs s'échelonnaient entre 47-87 MPa entre arbres et entre 61-71 MPa entre familles. Les différences entre familles pour MOE et MOR sont restées significatives après normalisation pour la densité du bois. Il est noté que l'utilisation seule de la densité du bois comme critère de sélection ne permettrait pas d'obtenir les gains génétiques potentiels escomptés d'une sélection directe pour MOE et MOR. Les corrélations entre propriétés de base du bois et les valeurs normalisées de MOE et MOR sont présentées et discutées.

Key words: genetic variation / wood quality / modulus of elasticity / modulus of rupture / tree improvement

Mots clés : variabilité génétique / propriétés du bois / module d'élasticité / module de rupture / amélioration génétique

Corresponding author: arne.steffenrem@skogoglandskap.no

© INRA, EDP Sciences 2007