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Genetic response to within-family selection using molecular markers in some radiata pine breeding schemes

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Abstract:

Marker-assisted selection (MAS) provides an opportunity to increase the efficiency of within-family selection in forest tree breeding. Within-family MAS involves selection decisions first made on conventional breeding values and quantitative trait loci (QTL) information used for within-family selection. In this study genetic response obtained by using MAS was compared with conventional methods for three options: "full-sib family forestry," "clonal forestry," and "forward selection for deployment." This comparison was undertaken using stochastic simulation for a locus that explained 10 or 20% of the genetic variance. In the full-sib family forestry scenario, markers were used to select genotypes (among juvenile individuals in a family) for vegetative propagation. Markers were used to preselect genotypes for clonal testing in clonal forestry option. In case of forward selection for deployment option, offspring that have favourable marker haplotype and a superior phenotype were selected from each family. The comparison between the MAS and the conventional strategy was evaluated in genetic terms based on comparison of the average genetic merit of the genotypes used for deployment in production plantations. The relative genetic gain (%) using MAS were found to be 4–8% and 2–3% higher compared with conventional strategy for full-sib family forestry and clonal forestry options, respectively. In case of forward selection for deployment option, MAS was generally found to be providing higher genetic gain only when the heritability is low.

La sélection assistée par marqueurs (SAM) permet d'envisager une augmentation de l'efficacité de la sélection intra-familiale en amélioration des arbres forestiers. La sélection intra-familiale SAM implique que les décisions de sélection sont d'abord prises en fonction des valeurs en croisement traditionnelles, puis selon l'information découlant des QTL en sélection intra-familiale. Dans cette étude, les auteurs ont comparé la réponse génétique découlant de l'usage de la SAM avec celle découlant des méthodes conventionnelles en fonction de trois options : la « foresterie familiale biparentale, » la « foresterie clonale » et la « sélection dans la descendance en fonction du déploiement ». Cette comparaison a été réalisée à l'aide de simulations stochastiques pour un locus expliquant de 10 à 20% de la variance génétique. Pour le scénario de la foresterie familiale biparentale, les marqueurs ont été utilisés pour sélectionner des génotypes (parmi les individus juvéniles à l'intérieur d'une descendance) destinés à la multiplication végétative. Dans le cas du scénario de la foresterie clonale, les marqueurs ont été utilisés pour effectuer la présélection des génotypes à comparer en test clonal. Dans le cas de la sélection dans la descendance en fonction du déploiement, les descendants ayant un marqueur haplotype favorable et un phénotype supérieur ont été retenus dans chaque descendance. La comparaison entre la SAM et la stratégie conventionnelle a été réalisée en termes génétiques, à partir de la comparaison de la valeur génétique moyenne des génotypes utilisés pour le déploiement en plantations commerciales. Le gain génétique relatif (%) découlant de la MAS est de 4 à 8% et de 2 à 3% supérieur à celui découlant de la stratégie conventionnelle pour la foresterie familiale biparentale et la foresterie clonale, respectivement. Dans le cas de la sélection dans la descendance en fonction du déploiement, la SAM produisait généralement des gains génétiques supérieurs uniquement lorsque l'héritabilité était faible.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2001

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nrc/cjfr/2001/00000031/00000005/art00005
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