Ann. For. Sci. 66 (2009) 206
DOI: 10.1051/forest/2008088

Comparing needle and shoot phenology with xylem development on three conifer species in Italy

Sergio Rossi¹, Cyrille B.K. Rathgeber^{2, 3} and Annie Deslauriers<sup>1, 4

1</sup>  Université du Québec à Chicoutimi, Département des Sciences Fondamentales, Chicoutimi, Canada
²  INRA, UMR1092, Laboratoire d Étude des Ressources Forêt Bois (LERFoB), Centre INRA de Nancy, F-54280 Champenoux, France
³  AgroParisTech, UMR1092, Laboratoire d Étude des Ressources Forêt Bois (LERFoB), ENGREF, 14 rue Girardet, F-54000 Nancy, France
⁴  Università degli Studi di Padova, Dipartimento TeSAF, Legnaro (PD), Italy

Received 27 August 2008; accepted 25 November 2008; published online 28 February 2009

Abstract
• Since the 1960s biologists have been trying to assess factors affecting cambial activity and latewood formation. A comparison of the phenology of the apical and lateral meristems could add new clues in order to understand mechanisms of the growth dynamic in conifers.
• This study compared needle and shoot growth with xylogenesis in Larix decidua, Pinus cembra and Picea abies during 2001 to verify if cambial resumption occurred after shoot and needle growth had begun, and if latewood initiation occurred when shoot lengthening was complete.
• In pine and spruce, needle and shoot lengthening was synchronous between mid-June and August while larches showed an early development of the needles at the end of May with a later shoot lengthening. Cell production lasted from mid-May to the beginning of August, with the first differentiating cells observed at the end of May, which indicated a earlier reactivation of the cambium with respect to needle and shoot growth.The first latewood cells began wall thickening between July and August, during the termination of needle and shoot lengthening.
• The hypothesis that cambial resumption occurs after shoot and needle elongation was rejected. The separation in time between apical growth and secondary wall thickening of latewood suggested the presence of an internal competition in resource allocation.

Résumé - Comparaison entre la phénologie des aguilles et des pousses et la formation du xylème sur trois espèces de conifère en Italie.
• Depuis les années soixante, les biologistes étudient les facteurs contrôlant l'activité cambiale et la formation du bois final. Une comparaison entre la phénologie des méristèmes apicaux et latéraux pourrait ajouter de nouveaux indices afin de mieux comprendre les mécanismes et la dynamique de croissance des conifères.
• Cette étude compare la croissance des aiguilles et des nouvelle tiges avec la xylogénèse de trois espèces de conifères, Larix decidua, Pinus cembra et Pices abies dans le but de vérifier si la réactivation cambiale survient après la croissance des aiguilles et des nouvelles pousses et si la formation du bois final survient lorsque la croissance des méristèmes apicaux et latéraux est terminée.
• Chez le pin et l'épicéa, la croissance des aiguilles et des nouvelles pousses était synchrone, se produisant de la mi-juin jusqu'au début août. Chez le mélèze par contre, le développement des aiguilles a été plus précoce, débutant fin mai avec une croissance différée des tiges latérales. La production cellulaire du cambium a durée de mi-mai jusqu'à début août, avec apparition des premières cellules en différentiation fin mai, indiquant une réactivation plus précoce du cambium que de la croissance des aiguilles et des nouvelles pousses. L'épaississement des parois secondaires chez les premières cellules de bois final a débuté entre juillet et août, à la fin de l'élongation des aiguilles et des nouvelles pousses.
• L'hypothèse que la réactivation cambiale survient après la croissance des aiguilles et des nouvelles pousses a été rejetée. La séparation dans le temps entre les croissances apicale et latérale et l'épaississement des parois secondaires du bois final a suggéré la présence d'une compétition interne dans l'allocation des ressources.

Key words: cambium / cell differentiation / latewood / microcore / timberline

Mots clés : cambium / différentiation cellulaire / bois final / microcarotte / limite altitudinale de la forêt

Corresponding author: sergio.rossi@uqac.ca

© INRA, EDP Sciences 2009