Authors: O'Connell Lisa M.; Ritland Kermit

Source: Canadian Journal of Botany, Volume 83, Number 3, March 2005 , pp. 335-342(8)

Publisher: NRC Research Press

Abstract:

In conifers, polyembryony (multiple embryos within an ovule) may decrease the number of seeds lost to random embryo abortion, and (or) increase the proportion of outcrossed seeds if outcrossed embryos out-compete selfed ones. Western redcedar (Thuja plicata Don ex D. Donn, Cupressaceae) is a conifer with a mixed (selfed and outcrossed) mating system and high self-fertility with simple (archegonial) polyembryony. To test whether polyembryony can decrease seed abortion or the proportion of selfed seedlings, we conducted controlled pollinations in a seed orchard in southwestern British Columbia. Four trees received a total of 48 pollination treatments consisting of self, outcross, or mixtures of self and outcross pollen. Enzyme electrophoresis identified selfed seeds in the mixed pollen treatments. Reduction in the proportion of filled seeds (seed set) owing to selfing was approximately 30% for three of the trees and 93% for the fourth. Following mixed pollinations we did not observe an increase in seed set attributable to polyembryony. However, when trees received high ratios of self-pollen they produced fewer selfed seedlings than expected, suggesting embryo competition. The consequences of these results on the mating system of western redcedar are discussed.Key words: conifer, Cupressaceae, embryonic lethals, inbreeding depression, polyembryony, Thuja plicata.

Chez les conifères, la polyembryonie (plusieurs embryons dans une même ovule) peut prévenir la perte de graines causée par des embryons avortés, et (ou) augmenter la proportion de graines allofécondés, s'il y a competition entre les embryons. Le thuya géant (Thuja plicata Don ex D. Donn, Cupressacée) est un conifère autofertile avec un système de reproduction mixte et une polyembryonie simple. Afin de tester si la polyembryonie peut diminuer la perte de graines, ou les taux de graines autofécondées, nous avons effectué des pollinisations controlées dans un verger à graines, situé au sud-ouest de la Colombie-Britannique. Quatre arbres ont reçu un total de 48 traitements: des pollinisations croisées, autopollinisations, et pollinisations mixtes. Nous avons utilisé l'électrophorèse d'enzymes, afin d'identifier les graines autofécondées dans les traitements de pollen mixte (un mélange de pollinisations croisées et d'autopollinisation). Suite au traitement d'autopollinisation, trois des arbres ont démontré une diminution de 30 % de graines pleines, et un arbre une diminution de 93 %. Aucune augmentation dans le nombre de graines remplies, attribuable à la polyembryonie, a été observée suite aux pollinisations mixtes. Cependant, dans les traitements mixtes, avec de hauts taux d'autopollisation, une diminution du nombre de graines autofecondées suggèrent la compétition entre embryons. Les conséquences de ces résultats sur le système de reproduction du thuya géant sont discutées.Mots clés : conifère, Cupressacée, gène létal embryonnaire, depression de consanguinité, polyembryonie, Thuja plicata.

Document Type: Research article

Publication date: 2005-03-01

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