Populus trichocarpa -Populus trichocarpa

Populus trichocarpa
Populus trichocarpa 05897.JPG
Sort bomuldstræ
Videnskabelig klassificering redigere
Kongerige: Plantae
Clade : Tracheophytes
Clade : Angiospermer
Clade : Eudicots
Clade : Rosids
Bestille: Malpighiales
Familie: Salicaceae
Slægt: Populus
Afsnit: Populus sekt. Tacamahaca
Arter:
P. trichocarpa
Binomisk navn
Populus trichocarpa
Torr. & A.Gray ex. Krog.
PopulusTrichocarpaRange.jpg
Rækkevidde
Synonymer
  • Populus balsamifera subsp. trichocarpa (Torr. & A.Gray ex Hook.) Brayshaw

Vestamerikansk balsampoppel , den sorte Cottonwood , vestlig balsam-poppel eller Californien poppel , er en løvfældende bredbladede træer arter hjemmehørende i det vestlige Nordamerika . Det bruges til tømmer og er kendt som en modelorganisme inden for plantebiologi .

Beskrivelse

Det er et stort træ, der vokser til en højde på 30 til 50 m (98 til 164 fod) og en stamme diameter over 2 m (6,6 fod), hvilket gør det til den største poppelart i Amerika. Det er normalt temmelig kortvarigt, men nogle træer kan leve op til 400 år. Et bomuldstræ i Willamette Mission State Park nær Salem, Oregon , har nationale og verdensrekorder. Sidst målt i april 2008 viste det sig, at dette sorte bomuldstræ stod på 47 fod (155 fod) højt, 8,8 m (29 fod) rundt med 527 punkter.

Den Barken er grå og dækket med lenticella , at blive tyk og dybt sprækket på gamle træer. Barken kan blive hård nok til at forårsage gnister, når den skæres med en motorsav. Stammen er grå i de ældre dele og lysebrun i yngre dele. Den krone er normalt nogenlunde konisk og helt tætte. I store træer hænger de nedre grene nedad. Spurskud er almindelige. Det træ har en lys farve og en lige korn.

De blade er 7-20 cm lange med en blank, mørkegrøn overside og glaucous, lys grå-grøn underside; større blade, op til 30 cm lange, kan produceres på stubspirer og meget kraftige unge træer. Bladene er skiftevis, elliptiske med en crenatmargen og en akut spids og retikuleret venation (se bladterminologi ). Stenbladet er rødligt. De knopper er koniske, lange, smalle, og sticky, med en stærk balsam duft i foråret når de åbner.

P. trichocarpa har et omfattende og aggressivt rodsystem, som kan invadere og beskadige dræningssystemer. Nogle gange kan rødderne endda skade fundamenterne på bygninger ved at tørre jorden ud.

nye hanhvaler
åbning af hunkat

Reproduktion

Blomstrende og frugtende

Han- (pollenproducerende) løve- og bladknopper (22. marts) Sherwood , Oregon, USA

P. trichocarpa er normalt dioecious ; mandlige og kvindelige rakler bæres på separate træer. Arten når blomstringsalderen omkring 10 år. Blomster kan forekomme i begyndelsen af ​​marts til slutningen af ​​maj i Washington og Oregon , og nogle gange så sent som i midten af ​​juni i det nordlige og indre British Columbia , Idaho og Montana . Staminerede katte indeholder 30 til 60 støvdragere , aflange til 2 til 3 cm og er løvfældende . Pistillate rakler på modenhed er 8 til 20 cm lange med rund-ovale , tricarpellate subsessile frugter 5 til 8 mm lange. Hver kapsel indeholder mange minutters frø med lange, hvide, bomulds hår.

Frøproduktion og formidling

Frøet modnes og formidles i slutningen af ​​maj til slutningen af ​​juni i Oregon og Washington, men ofte først i midten af ​​juli i Idaho og Montana. Normalt produceres rigelige frøafgrøder hvert år. Vedhæftet sin bomuld er frøet let og flydende og kan transporteres lange afstande med vind og vand. Pollen kan være et allergen . Selvom det er meget levedygtigt, kan levetiden af P. trichocarpa -frø under naturlige forhold være så kort som to uger til en måned. Dette kan øges med kølelagring.

Frø og fnug af bomuldstræ (1. juli 2012) Boise , Idaho, USA

Frøplanteudvikling

Fugtige såbed er afgørende for høj spiring, og frøplanteoverlevelse afhænger af kontinuerligt gunstige forhold i løbet af den første måned. Våde bundområder ved floder og større vandløb giver ofte sådanne forhold, især når bar jord er blevet udsat eller ny jord er lagt. Spiring er epigeal (over jorden). P. trichocarpa -frøplanter bliver normalt ikke etableret i overflod efter logning, medmindre der træffes særlige foranstaltninger for at forberede de bare, fugtige såbed, der kræves til første etablering. Hvor frøplanter bliver etableret i stort antal, tyndes de naturligt i femårsalderen, fordi de svagere frøplanter af denne skygge-intolerante art undertrykkes.

Vegetativ reproduktion

På grund af dets høje niveauer af rodende hormoner spirer P. trichocarpa let. Efter logningsoperationer regenererer det nogle gange naturligt ved rodfæstning af delvist nedgravede fragmenter af grene eller fra stubbe. Spire fra rødder forekommer også. Arten har også evnen til at afskære skud komplet med grønne blade. Disse skud falder til jorden og kan rodfinde der, hvor de falder eller kan spredes ved vandtransport. I nogle situationer kan abscision være et middel til at kolonisere udsatte sandstænger .

Levested

Sort bomuldstræ vokser på alluviale steder, flodbredder og fugtige skove på bjergskråninger i højder på 0–2100 (–2750) meter. Det danner ofte omfattende bevoksninger på bundområder af større vandløb og floder ved lave højder langs Stillehavskysten, vest for Cascade Range. I det østlige Washington og andre tørre områder er det begrænset til beskyttede dale og canyonbunde langs vandløb og kanter af damme og enge. Den vokser på en række forskellige jordarter fra fugtig silte, grus og sand til rig humus, ler og lejlighedsvis ler. Sort bomuldstræ er en pionerart, der vokser bedst i fuldt sollys og almindeligvis etablerer sig på for nylig forstyrret alluvium. Frø er talrige og vidt spredt på grund af deres bomuldspletter, der gør det muligt for arten at kolonisere endda brændepladser, hvis betingelserne for etablering er opfyldt. Seralsamfund domineret eller kodomineret af bomuldstræ vedligeholdes af periodiske oversvømmelser eller andre former for jordforstyrrelser. Sort bomuldstræ har lav tørketolerance; det er oversvømmelsestolerant, men kan ikke tåle brakvand eller stillestående pools.

Fordeling

Et stort eksemplar i Diamond Ridge, Alaska , og et nærbillede af barken ved bunden af ​​bagagerummet

Det oprindelige sortiment af P. trichocarpa dækker store dele af det vestlige Nordamerika . Den strækker sig nordøst fra Kodiak Island sammen Kog Inlet til breddegrad 62 ° 30 ° N., derefter sydøst i sydøst Alaska og British Columbia til de skovklædte områder i Washington og Oregon, til bjergene i det sydlige Californien og det nordlige Baja California (31 ° N) . Det findes også inde i landet, generelt på vestsiden af Rocky Mountains , i British Columbia , vestlige Alberta , vestlige Montana og det nordlige Idaho . Spredte små befolkninger er blevet noteret i det sydøstlige Alberta, det østlige Montana, det vestlige North Dakota , det vestlige Wyoming , Utah og Nevada . Den vokser op til højder på 2100 m.

P. trichocarpa har været en af ​​de mest succesrige introduktioner af træer til de ellers næsten træløse Færøer .

Arten blev importeret fra Alaska til Island i 1944 og er siden blevet et af de mest udbredte træer i landet.

Dyrkning

Det vokser også som et prydtræ , der er værdsat for sin hurtige vækst og duftende løv om foråret, der kan påvises fra over 100 m afstand. Rødderne er imidlertid invasive, og det kan beskadige fundamenterne af bygninger på krympbare lerjord, hvis de plantes i nærheden (Mitchel 1996).

Grene kan tilføjes til potteplanter for at stimulere rodfæstning.

Brug som modelart

Populus trichocarpa har flere kvaliteter, der gør den til en god model for træer:

  • Model genomstørrelse (selvom den er betydeligt større end den anden modelplante, Arabidopsis thaliana )
  • Hurtig vækst (for et træ)
  • Opnår reproduktiv modenhed 4-6 år
  • Økonomisk vigtigt
  • Det repræsenterer en fænotypisk forskelligartet slægt

Af disse grunde er arten blevet grundigt undersøgt. Dens genom sekvens blev offentliggjort i 2006 (se "Genom" nedenfor). Mere end 121.000 udtrykte sekvensmærker er blevet sekventeret fra det. Den brede vifte af emner studeres ved hjælp af P. trichocarpa omfatte virkningerne af ethylen , lignin biosyntese , tørke tolerance og træ dannelse.

Tømmer

P. trichocarpa træ er let og selvom det ikke er særlig stærkt, er det stærkt for sin vægt. Træmaterialet har korte, fine cellulose fibre, der anvendes i produktionen af høj kvalitet bog og magasin papir . Træet er også fremragende til fremstilling af krydsfiner . Levende træer bruges som vindskærme .

Denne art vokser meget hurtigt; træer i plantager i Storbritannien har nået 18 m (59 fod) høje på 11 år og 34 m (112 fod) høje på 28 år. Den kan nå en passende størrelse til papirfremstilling i 10–15 år og cirka 25 år til træproduktion .

Anvendelser

Indfødte amerikanske stammer i det nordvestlige Stillehav brugte komponenter af P. trichocarpa til behandlinger i traditionel medicin . På grund af dets salicinindhold blev det brugt rå eller i salver til behandling af forskellige lidelser. Træet, rødderne og barken blev brugt til brænde, kanofremstilling, reb, fiskefælder, kurve og strukturer. Den tandkødslignende saft blev brugt som lim eller som vandtætning. Kommercielle ekstrakter produceres af de duftende knopper til brug som parfume i kosmetik .

Genom

Egenskaber

Generelle oplysninger

Sekvensen af P. trichocarpa er sekvensen af en individuel kvindelig prøve "Nisqually-1", opkaldt efter Nisqually-floden i Washington i USA, hvor prøven blev indsamlet. Den sekventering blev udført ved fælles Genome Institute ved hjælp af haglgevær metode. Dybden af ​​sekventeringen var ca. 7,5 x (hvilket betyder, at hvert basepar blev sekventeret i gennemsnit 7,5 gange). Genomkommentarer blev primært foretaget af Joint Genome Institute, Oak Ridge National Laboratory , Umeå Plant Science Center og Genome Canada .

Forud for offentliggørelsen af P. trichocarpa -genom var de eneste tilgængelige plantegenomer dem fra taffelkarse og ris , som begge er urteagtige . P. trihocarpa er det første woody plantegenom, der bliver sekvenseret. I betragtning af træets og træprodukternes økonomiske betydning var tilgængeligheden af ​​et trægenom nødvendig. Sekvensen tillader også evolutionære sammenligninger og belysning af grundlæggende molekylære forskelle mellem urteagtige og træagtige planter.

Doty et al. (2016) fandt det første direkte bevis på nitrogenfiksering i det vilde P. trichocarpa (et ikke -lysende træ).

Somatisk mosaik

Genom-analyse af 11 klumper af P. trichocarpa- træer afslører betydelige genetiske forskelle mellem rødderne og bladene og grenene på det samme træ. Variationen inden for en prøve er så meget som fundet mellem ikke -relaterede træer. Disse resultater kan være vigtige for at løse debatten i evolutionær biologi vedrørende somatisk mutation (at evolution kan forekomme hos individer, ikke kun blandt befolkninger), med en række implikationer.

Nomenklatur

" Trichocarpa " er græsk for "behårede frugter". Disse videnskabelige navne betragtes nu som synonyme med P. trichocarpa :

  • P. balsamifera subsp. trichocarpa
  • P. balsamifera var. californica
  • P. hastata
  • P. trichocarpa subsp. hastata
  • P. trichocarpa var. hastata
  • P. trichocarpa var. cupulata
  • P. trichocarpa var. ingrata

Referencer

Yderligere læsning