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The impact of differential success of somatic embryogenesis on the outcome of clonal forestry programs. I. Initial comparison under multitrait selection

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Abstract:

A breeding program where clones or clone mixtures are deployed through somatic embryogenesis of superior genotypes produced from elite-parent crosses was evaluated by simulation. A recurrent-selection scheme for general combining ability was considered with a breeding population size of 100 individuals. The population was assortatively pair-crossed with offspring cloned in a progeny test to facilitate forward selection of the next generation. Apart from crosses for the population advancement, "elite" crosses were made among 10 top-ranking individuals in each generation. These crosses differed in their propensity to produce somatic embryos (defined as induction success rate); the impact of this variable propensity on genetic response for two traits in selected 10-clone deployment mixtures was evaluated. The two traits considered in this study can be regarded as "productivity" and "quality". The results revealed that variation in success of clonal propagation does not necessarily lead to a reduction in potential genetic gains from selected clonal mixtures. This can be explained by the relatively small variation that exists among elite crosses, as opposed to large within-family variation. This large within-family variation provides ample potential for selecting superior offspring genotypes, even though they may have not originated from crosses among the very best of the elite parents. This conclusion holds for a range of heritability, correlations between traits, and their relative economic importance.

Les auteurs ont évalué, à l'aide de simulations, un programme d'amélioration génétique où le déploiement des clones ou des variétés multiclonales se faisait par l'intermédiaire de l'embryogenèse somatique de génotypes supérieurs issus de croisements entre parents d'élite. Une stratégie de sélection récurrente pour l'aptitude générale en croisement a été considérée à partir d'une population d'élevage constituée de 100 individus. La simulation impliquait des croisements biparentaux spécifiques, la multiplication végétative des descendants et leur établissement dans un test de descendances afin de permettre la sélection par en avant pour le prochain cycle d'amélioration. En plus des croisements précédents, des croisements « d'élite » ont été simulés parmi les 10 meilleurs individus à chaque cycle. Ces croisements étaient différents quant à leur propension à produire des embryons somatiques (définie comme le taux de succès en induction). L'impact de cette propension variable sur la réponse génétique de deux caractères utilisés pour effectuer la sélection en vue du déploiement de variétés formées de 10 clones a été évalué. Les deux caractères considérés dans cette étude étaient représentatifs de la « productivité » et de la « qualité ». Les résultats ont montré que la variabilité dans le succès obtenu avec la multiplication végétative des clones ne s'est pas nécessairement traduite par une baisse de gains génétiques potentiels chez les variétés multiclonales sélectionnées. Ce résultat peut être expliqué par la variabilité relativement faible qui existe entre les croisements d'élite, comparativement à l'importante variabilité remarquée à l'intérieur des familles. Cette variabilité intrafamiliale permet une grande marge de manœuvre pour sélectionner des génotypes de descendants supérieurs, même s'ils ne proviennent pas nécessairement de croisements entre les meilleurs parents d'élite. Cette conclusion est valide pour une gamme de valeurs d'héritabilité, de corrélations entre les différents caractères considérés et leur poids économique relatif.

[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: 2006-06-01

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