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Assessment of beech scale resistance in full- and half-sibling American beech families

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Abstract:

A beech bark disease infested American beech tree (Fagus grandifolia Ehrh.) and two uninfested trees were selected in a mature natural stand in Michigan, USA, and mated to form two full-sib families for evaluating the inheritance of resistance to beech scale (Cryptococcus fagisuga Lind.), the insect element of beech bark disease. Four half-sib families from both infested and uninfested trees were also evaluated for resistance. Using an artificial infestation technique, adult and egg count data were collected over 2 years and analyzed with generalized linear mixed methods to account for nonnormal distributions of the response variables. A significant effect for family was found for each variable. Family least squares means were computed as a measure of resistance and repeatabilities were calculated to provide an upper limit estimate of broad-sense heritability. The two families that ranked highest for resistance were the full-sib family from two uninfested parents and the half-sib family from a stand where all diseased trees had been removed. Together, the results suggest that selection and breeding may be an effective means to improve populations for artificial regeneration, and silvicultural treatments may provide an effective management option for mitigating beech bark disease through managing the genetic composition of natural regeneration.

Un hêtre à grandes feuilles (Fagus grandifolia Ehrh.) infecté par la maladie corticale du hêtre et deux hêtres sains ont été sélectionnés dans un peuplement naturel mature de l’État du Michigan, aux États-Unis. Ces arbres ont été croisés pour obtenir deux descendances biparentales dans le but d’évaluer le caractère héréditaire de la résistance à la cochenille du hêtre (Cryptococcus fagisuga Lind.), l’insecte associé à la maladie corticale du hêtre. La résistance de quatre descendances uniparentales provenant du hêtre infecté et des hêtres sains a également été évaluée. À l’aide d’une technique d’infestation artificielle, des données de dénombrement d’adultes et d’œufs ont été collectées pendant 2 ans et analysées au moyen de modèles linéaires généralisés mixtes pour tenir compte du fait que la distribution des variables de réponse n’était pas normale. L’effet des descendances était significatif pour chaque variable. Le moindre carré moyen des descendances a été calculé en tant que mesure de résistance et la répétabilité a été calculée pour fournir une estimation de la limite supérieure de l’héritabilité au sens large. Les deux descendances qui avaient la plus forte résistance étaient la descendance biparentale provenant des deux parents non infectés et la descendance uniparentale provenant d’un peuplement où tous les arbres malades avaient été éliminés. Globalement, les résultats indiquent que la sélection et l’amélioration génétique peuvent être des moyens efficaces pour améliorer les populations pour la régénération artificielle et que les traitements sylvicoles peuvent fournir une option efficace d’aménagement pour atténuer l’impact de la maladie corticale du hêtre via la gestion de la composition génétique de la régénération naturelle.

Document Type: Research Article

Publication date: February 1, 2010

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