Lindgren2008 家系平衡选择

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：一个考虑遗传增益和成本的均衡树木育种计划的模型被用来评估增加育种群体的好处，以便在祖父母之间保持平等的贡献的同时，允许在父母之间进行选择，而不是在内部继承家庭选择与平等的家长代表。在这项研究中使用的情景具有类似于在瑞典的苏格兰松（松属樟子松）的表型选择策略的特征。结果显示，投入更多的父母和家庭以允许父母选择导致显着更高的遗传获得。在预算较高，无家族创造成本的情况下，父母之间的选择组件增加了高达70％的遗传增益，在低预算和高家庭创造成本的情况下，高达20％。

---

介绍

为了保持基因多样性，长期育种可以基于均衡的家庭内选择模式，在一个育种群体内，一代中的所有成员对后代产生同样的贡献，正如瑞典针叶树育种所追求的那样程序（例如，Rosvall 1999; Hannrup等人2007）。这个策略可以被认定为可持续的，因为它使每代基因多样性的损失最小化，并且预期在多次繁殖周期之后最大化遗传获益（Dempfle1975）。在父母之间保持平等代表性的家庭内选择是一种相当有效的森林树木的策略（Rosvall et al。2003）。利用这一策略，遗传变异和遗传多样性被保存在繁殖种群中，并且可以应用更强烈的选择（父母之间和（或）家族之间）以获得具有所需多样性的高度种子果园增益。然而，它在育种群体中产生的遗传增益相对较少，而不是允许亲本选择的策略（Lindgren和Wei，1994）。在本研究中，“家庭内选择”和“家长内部选择”以及“家庭选择中”和“家长间选择”几乎是同义词。
在长期繁殖中，繁殖种群的规模被认为随着时间的推移保持不变（例如，Danusevicius和Lindgren，2005）。因此，平均来说，一个繁殖种群的成员在下一代繁殖种群中有两个后代。育种群体中的遗传平衡可以通过使用双对交配策略来保持，如在瑞典的苏格兰松（瑞典樟子松）育种计划中所做的那样。通过这一策略，每个育种群体的成员与两个伙伴交配，产生两个全同胞家族，然后选择每个家族中最好的个体进行下一个育种周期（Hannrup et al。2007）。一个更简单，但几乎相同的设计是单对配对，每个配种群体的每个成员配对一次，每个家庭有两个选择。
Danusevicius和Lindgren（2005）对育种群体规模进行了优化，但保留了每个亲本平等贡献的概念。瑞典的苏格兰松表型育种策略与目前繁殖种群目标中的50种相似，最佳育种群体规模为67。高遗传力，更好的育种策略，成熟时期的高添加差异，低年度预算，昂贵的检测技术以及高的基因多样性价值似乎都有利于繁殖种群规模。
图1.保持祖父母（或创始人）平衡的平衡育种策略：（a）只应用家庭内选择，父母平等地为下一代育种群体作出贡献; （b）育种策略，允许父母为子孙后代的繁殖群体提供捐赠（树木充满对角线）或不捐献（白树），并有家庭选择的元素。显示了四个繁殖种群成员的子线。左边的策略可以看作是右边的特例，p = 2（父母，见文本）。
平衡的贡献是经常用于简化程序描述和计算的极端情况。试图证明长期繁殖有限的不平衡是有道理的（Lindgren，1991; Rosvall和Andersson，1999; Sa？chez Rodr？guez，2000），但是这种不平衡的可能优势必须权衡基因多样性的损失。因此，育种群体的有效选择和循环应该在给定的基因多样性（或群体配型，状态数量，近亲繁殖，在一些文献中或多或少同等地使用）上获得最大的收益，例如Lindgren和Mullin（1997），Grundy等人（1998）和Villanueva等人（2006年）。然而，在这些研究中没有很好的调查获得有效招聘人员的选择程序，因此这方面的选择应该是进一步研究的最大兴趣。
瑞典最近开发了一种替代策略，用于在波尔山松（Pinus contorta Dougl。ex Loud。）繁殖。瑞典种苗主要从加拿大进口，作为来自选定的加树种母亲的风传半同胞家庭。从每个初始半同胞家庭中选出六个后代作为下一代全同胞家庭的父母，以增加繁殖招募人口，但意图是初始选择的加拿大母亲（祖父母）。由于来自最初的母亲树（祖父母）的平等贡献的限制，这允许家庭之间（全同胞），即亲子之中的选择，而不失去多样性。这一战略的发展激发了当前的研究。
本研究的目的是通过平衡育种策略来评估遗传获益，通过父母选择来实现不平衡，但通过考虑祖父母而不是父母来控制祖先之间的平衡。