CostaeSilva2010 近交 遗传变异 亲本表现

Costa e Silva J, Hardner C, Potts BM. 2010. Genetic variation and parental performance under inbreeding for growth in Eucalyptus globulus. Ann For Sci 67(6): 606. DOI: 10.1051/forest/2010019

摘要

我们旨在通过比较共同父母的自交（SELF），开放授粉（OP）和不相关多交混合杂交（POL）的家庭，更好地了解进行近亲繁殖的大蓝雀生长的遗传结构。在田间试验中，在种植后4,6和10年评估了茎高（胸径）的茎直径。 相对于POL遗传率，OP的遗传力在早期被高估。 在SELF和POL亲本效应之间没有发现显着的相关性，表明在近交过程中存在显着的非加性遗传变异。 OP家族效应与SELF相比，与POL人群相关性更好，并且仅在自交后代大量死亡后的10岁时，OP与POL家族之间的正相关显着不同于零。 由近亲繁殖引起的估计优势方差比随机交配和加性方差相关的显性方差高近10倍，并且似乎是自交系中近交衰退变异的主要贡献因素。

1.引言

近交可能导致人口平均表现的下降，这通常称为近交衰退（Lynch and Walsh，1998）。近交也使群体的遗传协方差结构复杂化，与随机交配群体相比，引入了额外的遗传参数来表达亲属的协方差（Cockerham，1983; Harris，1964）。很少有研究比较自交和远交种群的定量遗传结构（Edwards和Lamkey，2002; Kelly和Arathi，2003; Shaw等，1998），特别是在长寿的林木如桉树中（Hardner et al。 1996a; Resende和Vencovsky，1992）。这个问题很重要，因为大多数森林物种处于驯化的早期阶段，许多育种者仍在开发野外开放授粉的种子集合（Eldridge et al。，1993）。事实上，加性和非加性遗传效应的相对大小将是驯化早期选择效率的关键决定因素。
估计和利用开放授粉试验育种值的一个关键问题是家系之间的差异反映种子亲本之间的加性遗传变异的程度（Borralho，1994）。这是最初研究在蓝桉中收集同一野生树的开放授粉种子和花粉，然后在阶乘交配设计中将这些树作为父母进行杂交（Hodge et al。，1996）。随后使用本实验建立的试验的研究表明，在中等至高度加性遗传控制下，例如抗霜性，雄性亲本之间的加性遗传变异与开放授粉雌性效应之间显着的积极遗传相关性（Volker等人， 1994），叶片病害（Dungey等，1997），木材密度（Volker，2002），向成熟叶片过渡的时间以及第一次开花（Jordan et al。，1999）。然而，这种增长并非如此（Hodge等，1996; Volker，2002），这是一种已知在基因控制下低加性遗传控制的性状（Costa e Silva et al。，2004; 2009; Li et al。 2007），并表现出严重的近亲繁殖抑郁症（Hardner和Potts，1995; Hardner等，1998）。这种差的相关性不太可能是由于母体效应造成的（Lopez等，2003），并且在E. globulus（Hardner等，1996b）和其他桉树属物种中存在证据（Burgess等，1996; Hardner和Potts，1997），部分原因可能是父母异交率的差异。然而，对基因变异的原因组成部分对于球孢子近交种群的生长几乎没有了解，以及异交率变化与非加性遗传效应（包括近交衰退）的变化混淆的程度尚不清楚。
在本研究中，我们旨在更好地了解进行近亲繁殖的蓝桉生长的遗传结构。 特别是，我们试图通过以下方面提供关于近交衰退中变异的遗传基础的洞察：（i）开放授粉的后代如何在没有适当记录近亲繁殖的情况下影响遗传力估计; （ii）亲代树中近交衰退是否变化; （iii）自交和开放人群中家庭水平遗传效应与非近交种群中的加性遗传效应相关的程度; （iv）近亲繁殖中遗传变异的因果成分。