Gene flow studies in an Eucalyptus grandis seed orchard in Madagascar
Etude des flux de gènes dans un verger à graines d'Eucalyptus grandis à Madagascar
Résumé
In Madagascar, a genetic improvement programme was conducted for fast-growing eucalypts in open pollinated seed orchards, which constitute the breeding population. Long-term genetic gain and maintenance of genetic diversity will be achieved if reproduction is based on panmictic conditions. However, the typically low domestication of the forest species and the natural environmental conditions could lead to phenotypic variability, with likely consequences for tree phenology. Initially, our approach was based on the biological characterisation of 349 Eucalyptus grandis. We then analysed paternity with six microsatellite markers for 724 offspring sampled from 30 progenitors. We deduced the consequences for genetic variability and for growth of progeny. In accordance with our premises, the results showed that panmictic conditions and equal contributions from progenitors could not be assumed. The pollen flow from outside the stand reached nearly 40% and the male parent contributions differed from those of the seed orchard. Over 50% of potential male parents contributed equally to the identified matings with no neighbour effect. The overall outcrossing rate was 97% and half-brother matings represented 3.5% of the recombination. Only inbred offspring growth was significantly affected by the consanguineous depression effects. In conclusion, despite the high contamination level, the genetic mixing, confirmed by maintenance of allelic variability, can be assumed to be "panmicticlike pollination". Nevertheless, several recommendations
A Madagascar, un programme de sélection sur les eucalyptus est conduit à l'aide de vergers à graines, en pollinisation libre qui constituent les populations d'amélioration. L'obtention de gains génétiques et le maintien de la diversité génétique sont réalisés si la reproduction tend vers le modèle panmictique. Or, le faible niveau de domestication des essences forestières et les conditions environnementales conduisent à une variabilité phénotypique importante ayant des conséquences probables sur la phénologie. Dans un premier temps, notre approche est basée sur la caractérisation biologique d'un verger de 349 Eucalyptus grandis. Ensuite, il s'agit d'effectuer, sur un échantillon de 724 descendants récoltés sur 30 géniteurs, une analyse de paternité basée sur 6 marqueurs microsatellites. Nous en déduisons les conséquences sur la variabilité génétique et la croissance des descendants. En première approche, les résultats confirment les inquiétudes que nous avions quant à la panmixie et à l'équi-participation des géniteurs. Le taux de pollution pollinique atteint 39% et les contributions des géniteurs au nuage pollinique diffèrent de leur effectif dans le verger. En revanche, plus de 50% d'entre eux y ont participé et nous n'avons pas observé d'effet de voisinage sur la pollinisation. Le taux moyen d'allogamie est de 97% et les croisements entre demi-frères représentent 3,5% des recombinaisons. Seule la croissance des descendants issus d'autofécondation est significativement affectée par les effets de la dépression consanguine. En dépit du taux de contamination, nous pouvons estimer que le brassage génétique, confirmé par le maintien de la variabilité allélique et le faible taux d'autofécondation, correspond à ce qui est attendu sous l'hypothèse de la panmixie. Néanmoins, certaines recommandations sont proposées pour atteindre les objectifs multiples attribués aux vergers à graines et pour limiter la contamination pollinique.