Hallingback2013 比较OP与CP

Hallingbäck HR, Jansson G (2013) Genetic information from progeny trials: A comparison between progenies generated by open pollination and by controlled crosses. Tree Genet Genomes 9:731–740. doi: 10.1007/s11295-012-0588-2
来自后代试验的遗传信息：通过开放授粉和受控交叉产生的后代之间的比较

当在田间试验中评估由开放授粉产生的针叶树后代时，通常假定同一母亲的所有后代都是真正的半同胞。这种假设可能是无效的，导致高估加性遗传变异和遗传力和偏向的育种价值。从分别含有28个和36个亲本克隆的一个苏格兰松（Pinus sylvestris）和一个挪威云杉（云杉属）种子果园中，通过开放授粉（OP）和受控杂交（CC）产生的后代种植在相邻试验中两到瑞典南部的三个地点。测量乳腺高度处的树高和直径，并且分别对OP和CC子代估计基于这些性状的遗传参数，以便能够进行比较。对苏格兰松和挪威云杉OP后代（分别在0.04-0.13和0.15-0.38范围内）的狭义遗传率估计与CC估计（0.07-0.12和0.23-0.30）没有显着差异，表明基于OP的遗传力价值没有被高估到任何大的程度。类似地，OP和CC子代之间的遗传相关性分别在苏格兰松和挪威云杉的0.87-0.88和0.74-0.77的范围内，仅在挪威云杉的情况下显着低于单位。因此，基于OP的两个物种的育种值应与从CC子代预测的那些良好，尽管不完全对于挪威云杉。总之，对于OP后代的真正半同胞的假设没有违反到遗传参数估计或育种值预测严重偏倚的程度。

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介绍
在针叶树育种中，产生子代树以测试亲本的常用方法是使用开放风授粉产生的种子。虽然父亲是未知的，遗传参数估计和育种值预测仍然是可能的，因为后代起源的母树是已知的。开放授粉（OP）程序简单，节省时间并且生产成本低，因此通常优选通过受控杂交（CC）产生的种子，其中母亲和父亲都是已知的。
当使用开放授粉以估计遗传参数和通过选择获得的遗传增益时，有必要做出某些假设。这些假设之一是母系树的所有后代是纯半同胞，产生0.125的加性共同系数（Falconer和Mackay，1996）。这个假设的可靠性有时受到挑战，因为它要求所有后代都有不同的父亲（完全性panmixia），没有后代由自我授粉产生（Askew和El-Kassaby，1994; Squillace，1974）。违反这些要求通常导致高估加性遗传变异和遗传选择获得的预测。过度估计的危险不仅仅是由于高于预期的共同系数，而且也可能由于近亲繁殖抑制和与优势遗传变异的混杂而发生（Borralho，1994）。此外，由开放授粉产生的后代预测的育种值可能是偏向的，因为个体的幼虫可能由具有不同平均育种值的不同的父亲授粉。在开放授粉情况下的差异和不均匀的父系繁殖成功可能进一步增加这种偏差。
通过用分子标记对OP产生的后代进行基因分型，对针叶树种类例如海滨松（Pinus pinaster Ait。），Nordmann冷杉（Abies nordmanniana），红云杉（Picea rubens）和西部落叶松（Larix occiden- talis Nutt。确定了来自共同母亲的后代之间的加性统计系数;在某些情况下也进行了父亲分配。虽然观察到父系生殖成功的实质性差异，但是系数本身并没有受到很大的影响（Doerksen和Herbinger，2010; Gaspar等，2009; Hansen和Nielsen，2010）。在其中一些研究中，使用基于标记数据的亲子信息来评估加性遗传变异和遗传性，并将其与父亲被视为未知且后代被认为是真正的半同胞的估计进行比较（Doerksen和Herbinger，2010; El-Kassaby等，2011; Hansen和Nielsen，2010）。研究表明，基于半同胞假设的加性遗传方差估计与使用亲子鉴定数据的估计相差很大，但并不显着较大。由于研究的父母数量有限，因此难以确定差异是由于违反假设还是由于估计误差。评估OP后代的可靠性以用于遗传参数估计和育种值预测的另一种方法是同时建立由受控杂交以及开放授粉产生的试验，优选在相同现场。基于这种类型的后代生成方法之间的比较的研究迄今为止数量很少，并且大多数使用桉树属物种（例如Costa e Silva等人，2010; Griffin和Cotterill，1987; Hodge等人。，1996）。据我们所知，目前还没有针对相同亲本的OP和CC子代的比较遗传参数的针叶树的研究。本研究的主要目的是研究从受控杂交和开放授粉产生的后代估计的苏笋松（Piceus sylvestris L.）和挪威云杉（Picea abies L.Karst）的遗传参数是否不同， ferent。该研究还旨在评估由开放授粉试验预测的亲本育种值与由受控交叉产生的试验预测的亲本育种值之间的对应关系。这种调查是可能的，因为同一套父母被用于同时建立的子代试验产生的控制交叉和开放授粉。因此可以估计使用这两种交叉设计的试验之间的遗传相关性。

材料和方法

田间材料和测量在1956 - 1962年期间，建立了两个嫁接的种子园，其接穗来自36诺罗云杉和28苏格兰松+加上树木。 诺氏云杉种子园建立在Magle-hem（纬度55.77◦N，长14.17°E，高30 m）和Harastorp的苏格兰松树种子园（纬度56.00◦N，长13.87 ◦E，alt。100 ma sl）。 正果树在两个种子园中由相等数目的移植物代表。 在北德国站（纬度50.47°N-54.12°N）中选择了大约一半（15）的苏木松和树木，而其余的苏格兰松和所有挪威云杉加树选自瑞典南部 55.87°N-56.32°N和56.05°N-58.48°N）。 对于两种物种，基于活力，高度，直径，直度和分枝比例进行表型加树选择具有小直径和水平生长。 当种子果园为15-20岁时，通过母本+树木之间的受控全同胞交叉，以及同一母本和树木的开放授粉，产生苏格兰松和挪威云杉三代的后代。 根据循环部分二拨接合设计进行受控交叉，其中每个苏格兰松和挪威云杉亲本分别代表六个和七个十字（Kempthorne和Curnow，1961）。 在一年内收获由开放授粉产生的后代种子。 在挪威云杉的三个地点和苏格兰松的两个地点建立了后代试验幼苗（2岁为苏格兰松和3岁为挪威云杉）。 所有地点都位于瑞典南部（L¨onsboda，T¨onnersj¨o和Vetlanda;表1）。