Heterosis and genotype נenvironment interactions of juvenile aspens in two contrasting sites

Abstract

Aspen seedlings from a combined interspecific mating of Populus tremuloides Michx. and Populus tremula L. and intraspecific polycross of P. tremuloides were grown under two contrasting environments, one being uniform farmland, and the other, a typical cutover aspen site. Juvenile growth traits, height, diameter, and volume, were measured to examine the heterosis of hybrids, genotype × environment interaction of the inter- and intra-specific crosses, and selection response in each environment. Interspecific hybrids showed superior growth over the intraspecific crosses on both sites, but the heterosis was much greater for all traits on the farmland than cutover site, 190% vs. 75% for 3-year volume, respectively. Highly significant genotype × environment interaction was found for all traits across the two sites. The hybrids with higher heterozygosity were not more stable across sites than intraspecific crosses with lower heterozygosity. The P. tremula seems to contribute more to variation for diameter and volume than P. tremuloides. Strong heterosis of the hybrids in stem volume may be largely due to heterotic gene action contributed from alleles of P. tremula. Selection based on interspecific full-sib family means is a more effective strategy to maximize the growth on the uniform farmland than selection based on intraspecific half-sib means. Resume : Des semis de peuplier provenant diun schOma combinO de croisements interspOcifiques entre Populus tremuloides Michx. et Populus tremula L. et diun croisement polycross intraspOcifique de P. tremuloides ont OtO Otablis sur deux sites aux conditions environnementales contrastOes, ‡ savoir un terrain agricole uniforme et un parterre de coupe dans un peuplement de peuplier typique. Les auteurs ont mesurO des caractres juvOniles de croissance, la hauteur, le diamtre et le volume afin de dOterminer lihOtOrosis des hybrides, liinteraction gOnotype × environnement chez les descendances interspOcifiques et intraspOcifiques, ainsi que la rOaction ‡ la sOlection au sein de chaque site. Pour chacun des sites, les hybrides interspOcifiques affichaient une meilleure croissance comparativement aux descendances intraspOcifiques, mais lihOtOrosis Otait beaucoup plus grande pour tous les caractres sur le site agricole que sur le parterre de coupe, avec des supOrioritOs respectives de 190 versus 75% pour le volume ‡ 3 ans. Une interaction gOnotype × environnement hautement significative a OtO observOe pour tous les caractres diun site ‡ liautre. Les hybrides affichant une hOtOrozygotie plus OlevOe niOtaient pas plus stables diun site ‡ liautre que les descendances intraspOcifiques affichant une hOtOrozygotie plus faible. Populus tremula a semblO contribuer plus que P. tremuloides ‡ la variation en diamtre et en volume. La forte hOtOrosis des hybrides au niveau du volume pourrait Œtre largement attribuable ‡ liaction dihOtOrosis gOnOtique engendrOe par les allles de P. tremula. Les auteurs suggrent que la sOlection Otablie ‡ partir de descendances biparentales interspOcifiques est une stratOgie plus efficace que la sOlection Otablie ‡ partir des moyennes de descendances uniparentales intraspOcifiques afin de maximiser la croissance sur les terres agricoles uniformes. (Traduit par la ROdaction)