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Families of loblolly pine that are the most stable for resistance to fusiform rust are the least predictable

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Abstract:

In an extensive series of trials with open-pollinated families of loblolly pine (Pinus taeda L.), resistance to fusiform rust disease (caused by Cronartium quercuum (Berk.) Miyabe ex Shirai f. sp. fusiforme) at individual test sites was relatively unpredictable for the families deemed most resistant. The most resistant families were also the most stable for performance across test sites, with stability defined as the slope of the regression of family means for rust infection versus site means for rust infection. A family's R-50 value (its predicted rust infection level when the site mean infection is 50%) was correlated to its stability parameter or slope (r = 0.78). On average, any one family's level of infection (% galled) was reasonably predictable for any given infection level at a given site; the average coefficient of determination (r2) was 0.78 for the regression of family means for rust infection versus site means for rust infection. However, the six most stable families for resistance had the lowest r2 values (average r2 = 0.58). We speculated that the lower predictability for the most resistant families was due to interactions of specific resistance genes in these families and corresponding avirulence and (or) virulence levels in the pathogen populations that may differ among sites. Although the predictability of the individual resistant families was relatively low, if these families were bulked into a resistant seed lot, they performed in a more predictable manner with r2 = 0.74 for the regression of the bulk mean versus site means. Bulks of four to six highly resistant families appeared to be a good solution to obtain stable and predictable performance across a range of sites.

Une série d'essais à grande échelle avec des familles de pin à encens (Pinus taeda L.) issues de pollinisation libre ont été réalisés afin d'évaluer la résistance à la rouille fusiforme (Cronartium quercuum (Berk.) Miyabe ex Shirai f. sp. fusiforme). Les résultats dans différents sites expérimentaux montrent que la résistance à la rouille demeure relativement imprévisible pour les familles considérées comme les plus résistantes. Ces dernières étaient aussi celles qui présentaient la performance la plus stable dans tous les sites; la stabilité étant définie comme la pente de la régression entre le taux moyen d'infection dans une famille et le taux moyen d'infection dans un site. La valeur de R-50 d'une famille (taux d'infection calculé lorsque le taux moyen d'infection dans un site est de 50 %) est corrélée à son paramètre de stabilité ou à sa pente (r = 0,78). En moyenne, n'importe quel taux d'infection d'une famille (évalué par le pourcentage de chancres) était dans une certaine mesure prévisible peu importe le taux d'infection pour un site donné; la moyenne des coefficients de régression (r2) entre le taux moyen d'infection dans une famille et le taux moyen d'infection dans un site était de 0,78. Cependant, les six familles les plus stables pour la résistance à la rouille avaient les valeurs de r2 la plus faible (valeur moyenne de r2 = 0,58). Nous croyons que la plus faible prévisibilité dans le cas des familles les plus résistantes était due aux interactions entre des gênes spécifiques de résistance dans ces familles et les niveaux correspondants de virulence et (ou) avirulence dans les populations de l'agent pathogène qui varient sans doute selon le site expérimental. Bien que la prévisibilité ait été relativement faible dans le cas des familles résistantes prises individuellement, leur performance était plus prévisible, avec un coefficient de détermination de 0,74 entre la moyenne du groupe et la moyenne du site, si ces familles étaient regroupées en lots de graines résistants. Des lots combinés de quatre à six familles résistantes semblent une solution intéressante pour obtenir une performance stable et prévisible pour une variété de sites.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2003

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