Monoterpene persistence in the sapwood and heartwood of longleaf pine stumps: assessment of differences in composition and stability under field conditions

Monoterpenes in exudates, phloem, and sapwood have received considerable attention relative to the active de- fenses of pine trees. However, little is known about the composition and function of the heartwood monoterpenes. To ad- dress this deficiency, monoterpene contents and relative compositions were determined for sapwood and heartwood samples from longleaf pine (Pinus palustris Mill.) stumps monitored in the field for a 1 year period postharvest. Gas chro- matography - mass spectrometry analysis of sapwood and heartwood sample extracts showed the total monoterpene con- tents for both declined at essentially the same rate. For sapwood, a-pinene continued to comprise about 75% of all compounds detected, while the proportion of b-pinene declined with time (15%-7%). For the heartwood, lower proportions of both a- and b-pinenes (64% and 10%, respectively) were offset by higher proportions of other monoterpenes (e.g., limo- nene, a-terpineol, borneol). The low proportion of b-pinene in very old turpentine and lightwood stump samples further suggested the lower stability of this particular monoterpene. While it has not been specifically demonstrated that the mono- terpenes have an active role in the decay resistance of longleaf pine stump heartwood, these compounds do persist for a very long time and thus are available should they serve this function. Resume´ : Les monoterpenes presents dans les exsudats, le phloeme et le bois d'aubier ont fait l'objet de beaucoup d'etudes en lien avec les defenses actives chez les pins. Cependant, on sait peu de choses de la composition et de la fonction des monoterpenes presents dans le bois de cœur. Pour combler cette lacune, nous avons determinele contenu en monoterpenes et leur composition relative dans des echantillons de souches de pin des marais (Pinus palustris Mill.) qui ont etesuivies sur le terrain pendant une periode d'un an apresl a recolte. L'analyse des extraits des echantillons de bois d'aubier et de bois de cœur par chromatographie en phase gazeuse coupleeala spectrometrie de masse a montreque le contenu total en monoterpenes a diminueessentiellement au meme rythme dans les deux cas. Dans le bois d'aubier, l'a-pinene a continuea ` representer environ 75 % de tous les composes qui ont etedetectes tandis que la proportion de b-pinene a diminueavec le temps (15 % a ` 7 %). Dans le bois de cœur, de plus faibles proportions d' a -e t deb-pinenes (respectivement 64 % et 10 %) etaient compensees par une plus forte proportion d'autres monoterpenes (p. ex., limonene, a-terpineol, borneol). La faible proportion de b-pinene dans les echantillons de tres vieilles souches de gommier et de glutier est un autre indice de la moins grande stabilitede ce monoterpene. Bien qu'il n'ait pas etespecifiquement demontreque les monoterpenes jouent un role actif dans la resistance ala decomposition du bois de cœur dans les souches de pin des marais, ces composes persis- tent pendant tres longtemps et sont par consequent disponibles s'ils devaient remplir cette fonction. (Traduit par la Redaction)