Congruence between parental reproductive investment and success determined by DNA-based pedigree reconstruction in conifer seed orchards

Seed orchards' parental reproductive success is often assessed through surveys of seed-and pollen-cone production (reproductive investment). Although the reliability of this approach has been questioned, its speed and ease made it the method of choice for providing approximate estimates for the genetic quality and quantity of seed orchard crops. In this study, reproductive investment data from various female and male phenotypic assessment methods from three seed orchards (lodgepole pine (Pinus contorta Dougl. ex. Loud. var. latifolia Engelm.), Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco), and western larch (Larix occidentalis Nutt.)) were compared with reproductive success estimates based on DNA fingerprinting and parentage analyses. The use of reproductive investment as a proxy to reproductive success on estimating seed crop's volume genetic worth and diversity (measured by effective number of parents) was evaluated. Regression analyses indicated that the phenotypic assessment methods reflect the true parental reproductive success and that estimates of seed-and pollen-cone volume production appear to be the most appropriate indicators of female and male reproductive success, respectively. Although the best combination of female-male survey methods produced inflated effective number of parents estimates, the genetic worth estimates were similar to those based on DNA, highlighting their robustness to fertility variation assessment. Resume: Le succes de reproduction des semenciers d'un verger a graines est souvent determine par des inventaires de production des cones seminiferes et polliniferes (investissement dans la reproduction). Quoique la fiabilite de cette approche ait ete remise en question, sa simplicite et sa rapidite en ont fait la methode de choix pour obtenir des estimations approximatives de la qualite genetique et du volume de la production semenciere des vergers a graines. Dans la presente etude, les auteurs ont compare les donnees relatives a l'investissement dans la reproduction obtenues par differentes me-thodes d'evaluation phenotypique de l'effort femelle et de l'effort male aux estimations de succes basees sur l'analyse des empreintes d'ADN et l'analyse de parente dans trois vergers a graines (pin tordu latifolie (Pinus contorta Dougl. ex. Loud. var. latifolia Engelm.), Douglas vert (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco) et meleze de l'Ouest (Larix occidentalis Nutt.)). L'emploi de l'investissement dans la reproduction comme indication du succes de reproduction afin d'estimer la valeur genetique du volume de la production semenciere et sa diversite (evaluee par le nombre effectif de parents) a aussi ete evalue. Les analyses de regression ont indique que les methodes d'evaluation phenotypique refletent le succes parental reel de reproduction et que les estimations du volume de production de cones seminiferes et polliniferes semblent etre les indicateurs les plus appropries du succes reproducteur femelle et male. Meme si la meilleure combinaison des methodes de determination de l'effort femelle et de l'effort male produisaient des estimations gonflees du nombre effectif de parents, les estimations de la valeur genetique etaient similaires a celles qui etaient basees sur l'ADN, mettant en evidence leur robustesse relativement a l'evaluation de la variation de la fertilite. [Traduit par la Redaction]
Introduction Forest tree recurrent selection programs attain their goals through two distinctive streams, namely breeding and production. Breeding with its classical three steps, crosses, testing, and selection, leads to the [...]