Lindgren, D., Danusevicius, D., and Rosvall, O. 2008. Balanced forest tree improvement can be enhanced by selecting among many parents but maintaining balance among grandparents. Can. J. For. Res. 38(11): 2797–2803. doi:10.2307/2529714
摘要:一個考慮遺傳增益和成本的均衡樹木育種計劃的模型被用來評估增加育種群體的好處棒呛,以便在祖父母之間保持平等的貢獻的同時捧书,允許在父母之間進行選擇睛竣,而不是在內(nèi)部繼承家庭選擇與平等的家長代表透且。在這項研究中使用的情景具有類似于在瑞典的蘇格蘭松(松屬樟子松)的表型選擇策略的特征编曼。結(jié)果顯示界睁,投入更多的父母和家庭以允許父母選擇導(dǎo)致顯著更高的遺傳獲得前域。在預(yù)算較高尔店,無家族創(chuàng)造成本的情況下,父母之間的選擇組件增加了高達70%的遺傳增益欢伏,在低預(yù)算和高家庭創(chuàng)造成本的情況下入挣,高達20%。
介紹
為了保持基因多樣性硝拧,長期育種可以基于均衡的家庭內(nèi)選擇模式径筏,在一個育種群體內(nèi),一代中的所有成員對后代產(chǎn)生同樣的貢獻障陶,正如瑞典針葉樹育種所追求的那樣程序(例如滋恬,Rosvall 1999; Hannrup等人2007)。這個策略可以被認定為可持續(xù)的抱究,因為它使每代基因多樣性的損失最小化恢氯,并且預(yù)期在多次繁殖周期之后最大化遺傳獲益(Dempfle1975)。在父母之間保持平等代表性的家庭內(nèi)選擇是一種相當有效的森林樹木的策略(Rosvall et al鼓寺。2003)勋拟。利用這一策略,遺傳變異和遺傳多樣性被保存在繁殖種群中妈候,并且可以應(yīng)用更強烈的選擇(父母之間和(或)家族之間)以獲得具有所需多樣性的高度種子果園增益敢靡。然而,它在育種群體中產(chǎn)生的遺傳增益相對較少苦银,而不是允許親本選擇的策略(Lindgren和Wei啸胧,1994)。在本研究中幔虏,“家庭內(nèi)選擇”和“家長內(nèi)部選擇”以及“家庭選擇中”和“家長間選擇”幾乎是同義詞纺念。
在長期繁殖中,繁殖種群的規(guī)模被認為隨著時間的推移保持不變(例如所计,Danusevicius和Lindgren柠辞,2005)。因此主胧,平均來說,一個繁殖種群的成員在下一代繁殖種群中有兩個后代习勤。育種群體中的遺傳平衡可以通過使用雙對交配策略來保持踪栋,如在瑞典的蘇格蘭松(瑞典樟子松)育種計劃中所做的那樣。通過這一策略图毕,每個育種群體的成員與兩個伙伴交配夷都,產(chǎn)生兩個全同胞家族,然后選擇每個家族中最好的個體進行下一個育種周期(Hannrup et al予颤。2007)囤官。一個更簡單冬阳,但幾乎相同的設(shè)計是單對配對,每個配種群體的每個成員配對一次党饮,每個家庭有兩個選擇肝陪。
Danusevicius和Lindgren(2005)對育種群體規(guī)模進行了優(yōu)化,但保留了每個親本平等貢獻的概念刑顺。瑞典的蘇格蘭松表型育種策略與目前繁殖種群目標中的50種相似氯窍,最佳育種群體規(guī)模為67。高遺傳力蹲堂,更好的育種策略狼讨,成熟時期的高添加差異,低年度預(yù)算柒竞,昂貴的檢測技術(shù)以及高的基因多樣性價值似乎都有利于繁殖種群規(guī)模政供。
圖1.保持祖父母(或創(chuàng)始人)平衡的平衡育種策略:(a)只應(yīng)用家庭內(nèi)選擇,父母平等地為下一代育種群體作出貢獻; (b)育種策略朽基,允許父母為子孫后代的繁殖群體提供捐贈(樹木充滿對角線)或不捐獻(白樹)布隔,并有家庭選擇的元素。顯示了四個繁殖種群成員的子線踩晶。左邊的策略可以看作是右邊的特例执泰,p = 2(父母,見文本)渡蜻。
平衡的貢獻是經(jīng)常用于簡化程序描述和計算的極端情況术吝。試圖證明長期繁殖有限的不平衡是有道理的(Lindgren,1991; Rosvall和Andersson茸苇,1999; Sa排苍?chez Rodr?guez学密,2000)淘衙,但是這種不平衡的可能優(yōu)勢必須權(quán)衡基因多樣性的損失。因此腻暮,育種群體的有效選擇和循環(huán)應(yīng)該在給定的基因多樣性(或群體配型彤守,狀態(tài)數(shù)量,近親繁殖哭靖,在一些文獻中或多或少同等地使用)上獲得最大的收益具垫,例如Lindgren和Mullin(1997),Grundy等人(1998)和Villanueva等人(2006年)试幽。然而筝蚕,在這些研究中沒有很好的調(diào)查獲得有效招聘人員的選擇程序,因此這方面的選擇應(yīng)該是進一步研究的最大興趣。
瑞典最近開發(fā)了一種替代策略起宽,用于在波爾山松(Pinus contorta Dougl洲胖。ex Loud。)繁殖坯沪。瑞典種苗主要從加拿大進口绿映,作為來自選定的加樹種母親的風傳半同胞家庭。從每個初始半同胞家庭中選出六個后代作為下一代全同胞家庭的父母屏箍,以增加繁殖招募人口绘梦,但意圖是初始選擇的加拿大母親(祖父母)。由于來自最初的母親樹(祖父母)的平等貢獻的限制赴魁,這允許家庭之間(全同胞)卸奉,即親子之中的選擇,而不失去多樣性颖御。這一戰(zhàn)略的發(fā)展激發(fā)了當前的研究榄棵。
本研究的目的是通過平衡育種策略來評估遺傳獲益,通過父母選擇來實現(xiàn)不平衡潘拱,但通過考慮祖父母而不是父母來控制祖先之間的平衡疹鳄。