Wu HX, Hallingb?ck HR, Sánchez L (2016) Performance of Seven Tree Breeding Strategies Under Conditions of Inbreeding Depression. G3 Genes|Genomes|Genetics 6:529–540. doi: 10.1534/g3.115.025767
在近交繁殖抑郁條件下的七種育種策略的性能

在馴化和育種受到近親繁殖抑制（ID）的樹(shù)種培遵，不同育種策略的長(zhǎng)期性能知之甚少腋腮。因此忽孽，使用具有加性膛堤，部分和完全優(yōu)勢(shì)等位基因效應(yīng)以及中間，U形和主要等位基因分布的多基因座模型來(lái)模擬包括單個(gè)群體摊阀，亞系童芹，自交和細(xì)胞核育種在內(nèi)的七種樹(shù)育種策略。比較遺傳增益便脊，近交繁殖，顯示ID的能力光戈，不利的等位基因的頻率和固定以及育種和生產(chǎn)種群中的遺傳變異的策略哪痰。通過(guò)生產(chǎn)群體的遺傳增益測(cè)量，在所有模擬情景中久妆，盡管其近親繁殖系數(shù)較高晌杰，但是具有群體選擇策略的細(xì)胞核育種和單個(gè)育種群體等于或優(yōu)于在所有模擬情景中的家族內(nèi)選擇策略的亞系和單個(gè)育種群體。近交和雜交有效降低了ID镇饺，并且在一些情況下可以在頭幾代產(chǎn)生遺傳增益乎莉。然而送讲，在所有情況下奸笤，不利的等位基因的大量固定使自交和雜交育種策略的清除性能無(wú)效，并且與長(zhǎng)期的其他策略相比導(dǎo)致顯著的缺點(diǎn)哼鬓。

在世界上大多數(shù)樹(shù)木育種計(jì)劃與優(yōu)樹(shù)選擇和后代測(cè)試20世紀(jì)50年代開(kāi)始（佐貝爾和塔爾伯特1984年）监右，其中許多人現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入到第二個(gè)，第三個(gè)异希，甚至第四代（例如健盒，火炬松和輻射松）娶吞。輪回選擇一直是樹(shù)種改良的主要方法（2001年白色 ; 白色嗜暴。等2007）。為了增加短期和長(zhǎng)期的遺傳增益和管理近親繁殖和多樣性橡淆，提出了幾種先進(jìn)的林木育種戰(zhàn)略是包括多個(gè)群體（Namkoong 1976）憨降，亞系（面包車(chē)Buijtenen和羅威1979）父虑，核心群育種（科特里爾1989）單種群繁育和自交系雜交（吳等人 2004年a）。在此背景下授药，近交管理是重要的士嚎，因?yàn)樵诮H繁殖和在雜同時(shí)減少過(guò)于迅速增加已經(jīng)顯示會(huì)導(dǎo)致在幾個(gè)針葉樹(shù)種（嚴(yán)重近交衰退（ID），威廉姆斯和1996薩沃萊寧）悔叽。等位基因表現(xiàn)出顯性基因操作（完整莱衩，部分或超顯性）和方向性的患病率（最隱性基因是不利的）已被提出作為用于使ID和其相對(duì)的對(duì)應(yīng)雜種優(yōu)勢(shì)（主要機(jī)制福爾克納和1996麥凱）。針葉樹(shù)中ID的癥狀通常包括減少的種子產(chǎn)量娇澎，受損的生長(zhǎng)和減少的成蟲(chóng)繁殖力笨蚁。
在與一般配合力的輪回選擇一個(gè)單一的人口繁殖一直是最初使用了許多樹(shù)木育種程序的默認(rèn)選項(xiàng)（謝爾1969年）。為了提高遺傳增益和選擇強(qiáng)度，這一戰(zhàn)略已經(jīng)演變成一個(gè)滾動(dòng)前配對(duì)和選擇的設(shè)計(jì)赚窃，其中育種工作負(fù)載虛擬養(yǎng)殖周期內(nèi)連續(xù)交叉册招，測(cè)試和選擇每年蔓延（Borralho和1998年Dutkowski）。單一的人口方案的最大優(yōu)勢(shì)是其潛在的大尺寸成為可能增加選擇強(qiáng)度勒极，用的放心交配所選擇的管理工具限制近親繁殖（合Kinghorn 2011）是掰。
然而，近親繁殖辱匿，也可通過(guò)一個(gè)亞系策略键痛，其中繁殖種群被細(xì)分成兩個(gè)或多個(gè)基團(tuán)（亞系，管理波頓和Namkoong 1983）匾七。僅允許在每個(gè)亞系內(nèi)進(jìn)行配對(duì)和選擇用于育種目的絮短，而在亞系之間的交配僅為產(chǎn)生生產(chǎn)群體（PP）進(jìn)行以限制近交的程度和推定部署個(gè)體的ID。里襯從多個(gè)繁殖群體的策略不同之處在于前者僅用于管理近親繁殖昨忆，而后者通常是通過(guò)應(yīng)用不同的育種目標(biāo)丁频，以不同的人群（與如何幾個(gè)潛在育種性狀之間的優(yōu)先級(jí)的不確定性處理Namkoong 等人 1988年 ; 巴恩斯1995年）。輔線(xiàn)戰(zhàn)略已在許多第二代或第三代的樹(shù)改進(jìn)計(jì)劃被用于（卡森等人 1990年 ; McKeand和1993年布里奇沃特 ; 貝茲與白1997年 ; Jayawickrama和卡森2000 ; 懷特和2004年卡森）邑贴。另一種稱(chēng)為細(xì)胞核育種策略的方法最初被提議用于改善牲畜的計(jì)劃席里，目的是更快地獲得更高的收益，同時(shí)保持長(zhǎng)期的多樣性和遺傳收益拢驾。核育種策略的育種群體通常分為兩個(gè)層次：小核和更大的主層奖磁。核心層通過(guò)選擇具有最高育種值（?10％）的樹(shù)進(jìn)行強(qiáng)化育種，測(cè)試和選擇來(lái)組織繁疤。主層包含其他候選物和選擇以較低強(qiáng)度選擇咖为，以避免近親繁殖和保持遺傳多樣性，從而確保長(zhǎng)期的可持續(xù)遺傳學(xué)益處稠腊。允許在這兩個(gè)層之間的配子轉(zhuǎn)移以帶來(lái)增益和多樣性躁染。一些樹(shù)木育種計(jì)劃都用這個(gè)方案（科特里爾和卡梅倫1989年，白1993年 ; McKeand和1998年布里奇沃特 ; 白等架忌， 1999年）吞彤。一種完全不同的方法是自交系和雜交育種戰(zhàn)略，作物育種常用（1999年阿拉德）鳖昌。因?yàn)?a target="_blank" rel="nofollow">沙爾（1909）和東（1909）首次開(kāi)發(fā)這種想法备畦，以便產(chǎn)生均勻的和高生產(chǎn)力的玉米（玉蜀黍屬）雜交種，自交和隨后的雜交育種已為許多農(nóng)藝物種的改善的主育種方法（哈勞爾和米蘭達(dá)1981年）许昨。假定有害的隱性等位基因是底層的ID的主要原因懂盐，它應(yīng)該有可能消除這些隱性基因和通過(guò)與定向選擇組合施加系統(tǒng)的近親繁殖修復(fù)有利顯性等位基因，即所謂的清除（Barrett和查爾斯沃思1991年 ; 赫德里克1994年）糕档。因此莉恼，近交繁殖抑制將在整個(gè)世代中下降拌喉，因?yàn)榍宄行У厝コ泻Φ任换颉Ｗ鳛樽越涣帜居N手段是首先倡導(dǎo)五十年前（馬修斯和麥克萊恩1957年俐银，賓厄姆1973年尿背，巴克和利比1974年）。由于林木育種已進(jìn)展到第二代捶惜，第三代田藐，采用自交和同胞交配作為繁殖的工具一直爭(zhēng)論不休由于少數(shù)精英繁殖種群不斷增長(zhǎng)的利息（威廉姆斯和1996年哈姆里克 ; 威廉姆斯和1996年薩沃萊恩 ; 吳等人， 1998年）吱七。盡管如此汽久，長(zhǎng)代世代和觀(guān)察到的嚴(yán)重的ID阻止了樹(shù)種繁殖者使用這種方法。雖然上述育種策略及其概念上的短期和長(zhǎng)期優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)已經(jīng)被提出用于各種樹(shù)育種程序踊餐，但是沒(méi)有進(jìn)行詳細(xì)的比較遺傳學(xué)研究以量化短（2-5代）和長(zhǎng) - 實(shí)施（15-20代）遺傳結(jié)果景醇。這種比較研究只能通過(guò)模擬方法進(jìn)行，其中通常使用的無(wú)限小模型不允許追蹤清除的不利等位基因吝岭，并且不能真實(shí)地模擬隱性/顯性等位基因如何誘導(dǎo)ID三痰。僅基于軌跡的模型必須跟蹤個(gè)體等位基因的行為非加性情況下與模擬更復(fù)雜的現(xiàn)象，如連鎖不平衡的能力（1994赫德里克 ; 富等人 1998）窜管。
本研究的目的是比較用于在加性和非加性遺傳模式下改善數(shù)量性狀的育種策略散劫。為此，我們建立了一個(gè)有限的基因組模型微峰，以模擬各種策略舷丹，并檢查相關(guān)的人口參數(shù)抒钱，育種和PPs的遺傳獲益蜓肆，不利或隱性等位基因的固定和近親繁殖的積累。我們還評(píng)估了某些系統(tǒng)近親繁殖方法是否可以適合克服近親繁殖抑制通過(guò)清除ID和不利的等位基因給定一定范圍的條件谋币。