Summary
Pronounced tension wood from four North-American hardwood species has been examined by light and electron microscopy. Delignified fibers were also studied. The gelatinous layer was in all cases loosely attached to S2 but varied considerably in thickness within each species and was in one case terminated towards the lumen by a layer resembling S3. A terminal lamella was not observed. After considering both earlier evidence and the present results, it was concluded that the gelatinous layer has neither a honeycomb nor a homogeneous texture, as has been suggested, but that it consists of concentric lamellae of cellulose microfibrils. In the absence of hemicelluloses and lignin, the microfibrils are probably bound together less firmly than they are in other cell wall layers. The gelatinous layer is more readily separated from the remainder of the cell wall by mechanical forces than by chemical reagents.
Zusammenfassung
Zugholz von vier nordamerikanischen Laubbäumen wurde im Licht-und im Elektronenmikroskop ebenso wie entlignifizierte Fasern untersucht. Die gelatinöse Schicht war überall locker an die S2 gebunden, zeigte aber sehr verschiedene Dicken und war in einem Fall gegen das Lumen von einer Schicht, die der S3 ähnlich sah, begrenzt. Eine Abschlußlamelle konnte nicht beobachtet werden. Frühere und die eigenen Resultate zeigten, daß die gelatinöse Schicht weder eine Wabenstruktur noch eine homogene Struktur besitzt, sondern daß sie aus konzentrischen Lamellen von Cellulosemikrofibrillen besteht. Da Hemicellulosen und Lignin nicht vorhanden sind, sind die Mikrofibrillen wahrscheinlich nicht so fest aneinander gebunden wie in den anderen Zellwandschichten. Die gelatinöse Schicht läßt sich von der übrigen Zellwand durch mechanische Kräfte leichter als durch chemische Reagenzien trennen.
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References
Casperson, G.: Über die Bildung von Zellwänden bei Laubhölzern. 1. Mitt. Feststellung der Kambiumaktivität durch Erzeugen von Reaktionsholz. Ber. deutsch. botan. Ges. 73 (1960) 349–357
—: Über die Bildung von Zellwänden bei Laubhölzern. 2. Mitt. Der zeitliche Ablauf der Sekundärwandbildung Z. Botan. 49 (1961a) 289–306
—: Licht-und elektronenmikroskopische Untersuchungen über den zeitlichen Ablauf der Zellwandbildung bei Laubhölzern. Ber. deutsch. botan. Ges. 74 (1961b) 271–273.
—: Chemische, anatomische, und physiologische Eigenheiten des Reaktionsholzes. Chemiefaser-Symposium, 39–52. Berlin 1963: Akademie-Verlag.
—: Zur Anatomie des Reaktionsholzes., Svensk Papperstidn. 68 (1965) 534–544.
—: Über die Bildung von Zellwänden bei Laubhölzern. 4. Mitt. Untersuchungen an Eiche (Quercus robur L.). Holzforsch. 21, (1967) 1–6
—: Probleme morphologischer Untersuchungen an Pappelholz. Faserforsch. Textiltechn. 19 (1968) 345–349.
— and E. Hoyme: Über die Bildung von Zellwänden bei Laubhölzern. 3. Mitt. Über die Lumenbegrenzung beim Reaktionsholz. Faserforsch. Textiltechn. 15 (1964) 205–210.
—, V. Jacopian, and B. Philipp: Zum Einfluß verschiedenartiger Aufschlußprozesse auf die Ultrastruktur des Reaktionsholzes der Pappel. Svensk Papperstidn. 71 (1968) 482–487.
Côté, W. A. Jr., and A., C. Day: The G-layer in gelatinous fibers—Electron microseopic studies. For. Prod. J. 12 (1962) 333–338
—, A. C. Day, and T. E. Timell: Studies on compression wood VII. Distribution of lign normal and compression wood of tamarack [Larix laricina (Du Roi) K. Koch]. Wood Sci. Technol. 2 (1968) 13–37.
—, T. E. Timell, and R. A. Zabel: Studies on compression wood I. Distribution of lignin in compression wood of red spruce (Picea rubens Sarg.). Holz Roh-Werkstoff 24 (1967) 432–438
Fengel, D.: Ultramicrotomy its application in wood research. Wood Sci. Technol. 1 (1967) 191–204
—: Polymerisierbare Verbindungen als Einbettungsmittel für die Ultramikrotomie. Mikroskopie 23 (1968) 133–149.
—, and K. Balser: Über die Schrumpfung von Einbettungsmitteln für die Ultramikrotomie. Naturwiss. 51 (1964) 538–539.
Jayme, G., and N.-O. Bergh: Über die Vermeidung von Polymerisationsartefakten bei der Methakrylateinbettung für Dünnschnitt-Elektronenmikroskopie. Holz Roh-Werkstoff 26 (1968) 427–429
Jutte, S. M.: Tension wood in wane (Ocotea rubra Mez) Holzforsch. 10 (1956) 32–35.
Mia, A. J.: Ultrastructure of the gelatinous layer in tension wood' fibres of trembling aspen (Populus tremuloides Michx.) Forest Prod. Lab., Ottawa, Can. Bi-monthly Res. Notes, 23 (1967) 13–14.
—: Organization of tension wood fibers in poplar stem. Forest Prod. Lab., Ottawa, Can. Bimonthly Res. Notes 24 (1968) 24. Organization of tension wood fibres with special reference to the gelationous layer in Populus tremuloides Michx. Wood Sci 1 (1968) 105–115.
Norberg, P. H., and H. Meier: Physical and chemical properties of the gelatinous layer in tension wood fibres of aspen (Populus tremula L.) Holzforsch. 20 (1966) 174–178.
Patel, R. N.: On the occurence of gelatious fibres with special reference to root wood. J. Inst. Wood. Sci. 12 (1964) 67–80.
Robards, A. W.: The xylem fibres of Salix fragilis L. J. Royal Microscop. Soc. 87 (1967) 329–352.
Sachsse, H.: Elektronenmikroskopische Untersuchungen über die Zellwandstruktur von Zugholzfasern. Holz Roh-Werkstoff 20 (1962) 429–433.
Sachsse, H.: Der submikroskopische Bau der Faserzellwand beim Zugholz der Pappel. Holz Roh-Werkstoff 22 (1964) 169–174.
—: Untersuchungen über Eigenschaften und Funktionsweise des Zugholzes der Laubbäume. Schriftenreihe der Forstlichen Fakultät Göttingen. Band 35, 110 pp. Frankfurt am Main 1965: J. D. Sauerländer's Verlag.
Scurfield, G.: The ultrastructure of reaction wood differentiation. Holzforsch. 21 (1967) 6–13.
—, and A. B. Wardrop: The nature of reaction wood VI. The reaction anatomy of woody perennials. Australian J. Botany, 10 (1962) 93–105.
Stone, J. E., and A. M. Scallan: A structural model for the cell wall of water-swollen wood pulp fibers based on their accessibility to macromolecules. Cell. Chem. Technol. 2 (1968) 343–358.
Wardrop, A. B.: The reaction anatomy of arborescent angiosperms. In. M. H. Zimmermann (Ed.): The Formation of Wood in Forest Trees. New York, 1964: Academic Press, p. 405–456.
— and H. E. Dadswell: The nature of reaction wood. 1. The structure and properties of tension wood fibres. Australian J. Sci. Res. 1B (1948) 3–16. The nature of reaction wood IV. Variations in cell wall organization of tension wood fibres. Australian J. Botany 3 (1955) 177–189.
Zenker, R.: Beitrag zur Klärung der Beziehungen zwischen den anatomischen und physikalischen Eigenschaften des Pappelholzes unter besonderer Berücksichtigung des Zugholzes. Arch. Forstw. 10 (1961) 4–6.
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This investigation was supported by the United States Department of Agriculture, Forest Service, through Forest Service Research Grant No. 1, which is hereby gratefully acknowledged.
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Côté, W.A., Day, A.C. & Timell, T.E. A contribution to the ultrastructure of tension wood fibers. Wood Science and Technology 3, 257–271 (1969). https://doi.org/10.1007/BF00352301
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF00352301