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Retrospective genetic testing of Picea abies under controlled temperature and moisture regimes

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Abstract:

A retrospective early test of Picea abies (L.) Karst. was conducted under two temperature ("high" and "low") and two irrigation ("well-watered" and "drought") regimes. Height, dry mass, and phenological traits were assessed for seedlings from 36 open-pollinated families grown in a growth chamber for two growth periods. The attributes measured were compared with the growth traits of three 24-year-old field progeny trials propagated from the same parents. Heritabilities for biomass and height were mainly moderate to strong (0.1–0.8) in the well-watered treatments, while they were weaker in the drought treatments (0.0–0.5). Juvenile-mature (J–M) genetic correlations for growth traits were generally weak. There were, on average, stronger J–M correlations in the drought treatments than in the well-watered treatments. Similarly, there were stronger J–M correlations in the high- than in the low-temperature treatment. The results suggest that genotype × environment (G×E) interaction between the juvenile and mature environment is one of the reasons for low J–M correlations. This supports the hypothesis that higher J–M correlations can be obtained by mimicking natural growth-limiting factors in the juveniles' growth chambers. We conclude that further development of more efficient early selection methods for P. abies should include periodic drought and the development of optimal temperature regimes.

Les auteurs ont étudié un test rétrospectif précoce de Picea abies (L.) Karst. soumis à deux régimes de température (élevée et basse) et deux régimes d'irrigation (irrigation adéquate et sécheresse). La hauteur, le poids sec ainsi que les caractères phénologiques ont été mesurés chez des semis représentatifs de 36 descendances issues de pollinisation libre et cultivées en chambre de croissance pendant deux saisons de croissance. Les auteurs ont comparé ces mesures aux caractères de croissance dans trois tests de descendance au champ âgés de 24 ans et provenant des mêmes parents. Pour les traitements avec une irrigation adéquate, les valeurs d'héritabilité se rapportant à la biomasse et à la hauteur variaient surtout de modérées à fortes (0,1–0,8). Ces valeurs étaient plus faibles pour les traitements de sécheresse (0,0–0,5). Les corrélations génétiques entre le stade juvénile et le stade mature (J–M) pour les caractères de croissance étaient généralement faibles. En moyenne, les corrélations J–M étaient plus fortes pour les traitements de sécheresse que pour les traitements avec une irrigation adéquate. De façon similaire, les corrélations J–M étaient généralement plus fortes pour le régime de température élevée que pour le régime de basse température. Ces résultats indiquent que l'interaction entre le génotype et l'environnement (G×E) entre les environnements aux stades juvénile et mature est en partie responsable des faibles corrélations J–M. Cette observation supporte l'hypothèse voulant que de fortes corrélations J–M puissent être obtenues en imitant les facteurs qui limitent la croissance naturelle juvénile en chambre de croissance. Les auteurs concluent que le développement de méthodes de sélection précoce plus efficaces chez P. abies devrait impliquer des périodes de sécheresse et la mise au point de régimes optimaux de température.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2002-01-01

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