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CABI:20143399899; National audience; Breeding good varieties of uncommon forest species may be achieved through a lengthy, expensive conventional breeding programme. For some annual plants and tropical forest species, participatory breeding or domestication achieves good results and better dissemination of the varieties. This approach was initiated in France taking the wild cherry tree as a model, for which there are many existing schemes and cultivars that can be used as controls to evaluate the varieties and select new individuals while fine-tuning the methodology. The model can be applied to other species: we show that the wild cherry tree controls may be used for other species when soil and climate requirements are similar. Highly intensive breeding in nurseries would rapidly enable seed orchards to be set up.; Obtenir de bonnes variétés pour des espèces forestières marginales n’en disposant pas ne peut passer par un programme de sélection classique, trop coûteux et trop long. Chez certaines plantes annuelles et certaines espèces forestières tropicales, la sélection ou domestication participative parvient à de bons résultats et à une meilleure diffusion des variétés. Cette démarche a été amorcée en France en prenant comme modèle le Merisier, pour lequel on dispose de nombreux dispositifs anciens et de cultivars utilisables comme témoins, pour évaluer des variétés et sélectionner de nouveaux individus tout en réalisant des mises au point méthodologiques. Elle peut s’élargir aux autres espèces : 1) nous montrons que les témoins merisiers sont utilisables pour d’autres espèces quand les exigences pédoclimatiques sont similaires ; 2) la sélection très intensive en pépinière permettrait de créer rapidement des vergers à graines

Twenty years after planting, X-ray densitometry and immersion were used to determine the relative density of wood from 28 white spruce populations of the Great Lakes – St. Lawrence forest region. The results showed the same pattern of radial variation in all populations. Wood density decreases for the first few years of growth, then stabilizes for a time, then increases slowly, but steadily. The relative density of wood from white spruce has a slight, negative correlation with the width of the annual growth rings, at either the individual or the population level. However, some populations and individuals do deviate from this trend. Though the populations showed some statistically significant differences in relative density, analysis of variance showed that 85 to 90% was attributable to differences among trees within the same population. This study confirmed the desirability of using relative density as the basis for making mass selections within fast-growing white spruce populations to genetically improve the genetic quality of wood.

Les peupliers sont une essence hautement productive et largement répandue en France. Le programme d’amélioration pour le court et long terme doit tenir compte des caractéristiques biologiques et génétiques des espèces et des besoins économiques. Ce programme est basé sur trois espèces. Deux sont nord-américaines, un peuplier noir, Populus deltoïdes et un peuplier baumier, P. trichocarpa, la troisième est le peuplier noir européen, P. nigra. La présente étude se propose d’apporter des informations génétiques sur P. nigra en vue de les inclure dans le choix de la stratégie d’amélioration. A l’estimation de paramètres génétiques dans des dispositifs de comparaison de clones ou de descendances maternelles issues de pollinisation libre, nous avons préféré celle obtenue grâce à un croisement factoriel complet (tabl. 2) avec des parents choisis dans différents sites français (tabl. 1) et rassemblés à la fin des années 1940 dans le Populetum de Vineuil, Loir-et-Cher, France. Les croisements, réalisés de 1973 à 1976, ont donné naissance à un dispositif de pépinière (Orléans, France) installé en 1977 et observé en 1977 et 1978. Ce dispositif avait la particularité de rassembler en un même lieu des copies des parents et les descendants, à un âge physiologique proche. Ce dispositif comprenait 10 répétitions complètes, incluant, pour chacune, 1 copie des 10 parents et 3 semis des 21 descendances obtenues. Les observations ont porté sur des caractères phénologiques, la croissance en hauteur et en diamètre, la résistance à la rouille foliaire à Melampsora larici-populina et l’angle des branches. L’analyse statistique porte sur les parents (clones) et les descendances. Elle permet d’apprécier la variabilité des caractères, leurs héritabilités et les corrélations génétiques.L’une des questions posées à cette étude était de connaître sa représentativité. En effet, sachant que les parents avaient été sélectionnés pour leur vigueur et sans doute pour la rectitude de leur fût, il était important d’apprécier leur variabilité résiduelle avant d’étudier celle de leurs descendants et de déterminer la validité des estimateurs. Chez les parents (tabl. 3) ce sont principalement les caractères phénologiques (débourrement, arrêt de croissance et chute des feuilles), de même que l’angle des branches et la sensibilité à la rouille en 1978, qui présentent la plus forte variabilité et corrélativement la plus forte héritabilité au sens large (tabl. 4). Les caractères de croissance, par contre, ne présentent qu’une faible variabilité. Ceci peut être du aux effets de la sélection. La variabilité entre descendances (tabl. 3) est d’ordre additif pour le débourrement, l’arrêt de croissance et la chute des feuilles en 1978, elle est soumise à la dominance pour l’arrêt de croissance et la chute des feuilles en 1977. Un autre biais dans l’échantillonnage des parents apparaît avec l’angle des branches des descendants. L’angle moyen des pères est beaucoup plus variable (de 30 à 55°) que celui des mères (de 37° à 44° ). Il en résulte que les descendances paternelles sont beaucoup plus variables que les descendances maternelles. Les héritabilités au sens strict ont été estimées dans les descendances et grâce aux covariances parents/descendants (tabl. 4). On retrouve des valeurs élevées pour les caractères phénologiques et pour l’angle des branches. Les corrélations génétiques entre caractères, bien que souvent élevées, sont rarement significatives (tabl. 5). Néanmoins, une corrélation favorable apparaît, dans les descendances, entre une vigueur élevée et une chute tardive des feuilles. Par ailleurs, une liaison parent/enfant positive est à signaler entre hauteur à 2 ans et angle élevé des branches. La discussion porte d’abord sur la valeur des paramètres estimés dans notre étude par rapport aux données de la littérature. Le fort déterminisme génétique des caractères phénologiques y est conforme. Il permet d’allonger la saison de végétation par voie génétique et, en conséquence, d’augmenter la vigueur. En effet, P. nigra ne court pas de risque de sensibilité aux gelées d’automne et de printemps. La faible variabilité clonale pour les caractères de vigueur n’est pas conforme aux autres informations de la littérature. Il faut l’attribuer peut-être à la sélection préalable qui a tronqué cette variabilité. L’angle des branches, très héritable au sens large, l’est aussi au sens strict ; l’amélioration pour ce caractère sera donc possible à la fois par sélection clonale et par sélection parentale. La tolérance à la rouille foliaire à Melampsora larici-populina est un caractère variable mais peu héritable. Seule la sélection clonale aura donc un effet. Les corrélations génétiques additives entre caractères, lorsqu’elles sont significatives ne présentent pas d’effet antagonistes. Pour sélectionner sur la vigueur, on choisira des descendances à chute des feuilles tardives. Cette sélection, si elle est faite chez les parents, entraînera un gain sur l’angle des branches des descendants.La deuxième partie de la discussion porte sur le choix d’une stratégie d’amélioration. Il est suggéré de commencer simultanément et rapidement deux voies d’améliorations. La première est pour le court terme. Elle consiste en la simple sélection phénotypique d’individus présentant le maximum de caractéristiques favorables, et leur utilisation dans des croisements interspécifiques. La seconde est pour le long terme (20 à 30 ans). Elle consiste en une ou plusieurs générations d’hybridation intraspécifique avec des clones d’origine géographique éloignée, précédant l’hybridation interspécifique. Elle devrait avoir pour effet d’augmenter l’hétérozygotie intraspécifique et, de ce fait, la plasticité de l’espèce. Elle doit aussi inclure la sélection par lignées destinée à purger les populations d’amélioration de gènes indésirables. Chaque lignée pourrait avoir une caractéristique propre, comme un débourrement précoce ou un arrêt de croissance tardif ou encore, un angle des branches élevé. Cette phase intraspécifique, précédant l’hybridation interspécifique, quelle que soit le schéma retenu, suppose une démarche analogue et parallèle pour les autres espèces incluses dans le programme d’amélioration des peupliers. Cette démarche est déjà bien avancée. Pour Populus trichocarpa et P. deltoïdes, les ressources génétiques sont maintenant rassemblées. Des estimations de paramètres génétiques pour P. deltoïdes seront prochainement publiées., Poplars bred for the future by INRA will include two north American species : eastern and black cottonwood, and the European black poplar. Breeding strategies, now in discussion, need to be based on the genetic and economic properties of the species. The present study aims to estimate the genetic parameters in the European black poplar, Populus nigra. A factorial crossing design involving 4 female and 6 male parents was carried out between 1973 and 1976. Observations on copies of the parents and on their siblings were made in 1977 and 1978 in the experimental nursery of INRA near Orléans, France. Observations concerned phenology, growth, rust resistance and branch angle. Results showed that parents were variable for phenologic traits, branch angle and rust resistance, in 1978. In progenies, phenologic traits showed additive variability for bud burst, growth termination and leaf fall, in 1978, and dominance variability for growth termination and leaf fall, in 1977. Inheritance of these traits was estimated in parent clones, in progenies and through parent/offspring covariance. High and significant values were found for phenologic traits and for branch angle. Correlations between traits show that late leaf fall increases height growth. These results are discussed and confronted with literature. Finally a short, medium and long term breeding strategy for P. nigra is proposed. It includes gene collection and conservation, mating of geographically remote provenances as well as line breeding.

Poplars bred for the future by INRA include two North American species : eastern and black cottonwood and the European black poplar. The breeding strategy, now under discussion, needs to be based on the biological and genetic properties of the species. The present study aims to estimate the genetic parameters in the eastern cottonwood (Populus deltoïdes Bartr.). A factorial crossing design involving 6 females and 6 males was carried out between 1971 and 1980. Observations on copies of the parents and of their offsprings were made in 1985 and 1986 in a design laid out in the INRA, experimental nursery near Orléans, France. Observations concerned phenology, growth and wood quality. Firstly, the results showed a significant variability of most traits, whether among parents, among families or among cloned full-sibs; but this variability was greater among parents than among families which can be explained by the assumption that allelic fixation occurred in the natural stands the parents originated from. This allelic fixation was high for phenologic traits, moderate for growth traits and absent for wood quality traits. Secondly,heritabilities were estimated. Broad sense heritabilities were generally high and significant for all types of traits. Narrow sense heritabilities estimated from parent-offspring regression are extremely low for wood quality traits. Thirdly, additive genetic correlations between traits were estimated. Significant values were found between phenology and growth traits and between growth termination and wood basic density, which means that fast growing genotypes should be looked for among early starters rather than among late growers. The latter will tend to produce wood with a low basic density which is not suitable for poplar., Le programme d’amélioration des peupliers, en France, est basé sur 3 espèces principales. Deux sont nord-américaines, un peuplier noir, Populus deltoïdes Bartr. et un peuplier baumier, Populus trichocarpa Torr. et Gray. La troisième est européenne, Populus nigra L. Le choix de la stratégie d’amélioration est basé sur une connaissance biologique et génétique des espèces. Une publication récente des mêmes auteurs (Pichot & Teissier du Cros, 1988) a apporté une information génétique sur P. Nigra obtenue grâce à l’analyse de descendances issues d’un plan de croisement factoriel 4 x 6. La présente étude se propose d’apporter une information analogue sur P. deltoïdes. Jusqu’à maintenant, chez les peupliers, l’information génétique sur les espèces a été obtenue dans des plantations comparatives de clones, ou mieux, grâce à des comparaisons de descendances maternelles issues de pollinisation libre. Les paramètres génétiques sont estimés ici au moyen d’un plan de croisement factoriel à partir de 6 mères et de 6 pères d’origine américaine et ayant fait partie de la collection de Vineuil, près de Blois, France (Tableau II). Le dispositif expérimental installé dans la pépinière du centre INRA d’Orléans, France, comprenait, dans chacune de ses 3 répétitions, 3 copies végétatives de 10 des 12 parents et 1 copie d’en général 30 descendants pour chacune des 33 familles qui ont été obtenues après 10 années de croisements (Tableau I). Dans ce dispositif cohabitaient les parents et leurs descendants dans des conditions physiologiques et environnementales en tous points comparables. Les observations ont porté sur des caractères phénologiques - débourrement végétatif, arrêt de croissance, défeuillaison, - sur des caractères de croissance - hauteur en première et deuxième année, diamètre - et sur des caractères liés à la qualité du bois - angle des branches et densité du bois. Pour éviter une méthode destructive, la densité du bois a été mesurée sur les branches apparues en deuxième année, elle présente une corrélation de 0,55 avec la densité du bois des tiges. Les analyses ont porté sur les clones parentaux, sur les descendances (demi-frères et pleins frères) et sur les pleins frères clonés. Elles ont d’abord permis de connaïtre la variabilité des caractères et le niveau de signification de cette variabilité (Tableaux II et VI). Mais une observation détaillée des résultats, confirmée par la valeur, de rapports de coefficients de variation et de variances additives entre familles de demi-frères et descendants clonés (Tableaux VII et VIII), a montré que les parents du plan de croisement avaient une variabilité plus élevée que la moyenne de leurs descendances. Ce fait peut être attribué à un taux de fixation allélique, relativement élevé pour les caractères phénologiques, moyen pour les caractères de croissance et faible pour les caractères liés à la qualité du bois (Tableau IX). La deuxième phase de l’analyse a porté sur l’estimation des héritabilités au sens large sur les parents et les copies des descendants et sur les héritabilités au sens strict, tenant compte ou non des coefficients de fixation allélique, estimées à partir des familles et au moyen des régressions parents-descendants (Tableau X). Comme on peut s'y attendre, compte tenu des résultats obtenus jusqu’alors, des valeurs en général élevées sont trouvées pour les critères phénologiques, des valeurs moyennes pour les caractères de croissance et de qualité du bois. Une particularité importante apparaît, c’est la distorsion entre les valeurs d’héritabilité de la densité du bois suivant le mode d’estimation. La troisième phase de l’analyse porte sur les corrélations génétiques entre caractères (Tableau XI). Les corrélations sont significatives entre caractères de croissance. De même, des corrélations élevées sont rencontrées entre caractères phénologiques et croissance, un débourrement précoce et un arrêt de croissance tardif sont en corrélation positive avec la croissance en hauteur. Mais plus difficile à prendre en compte est la corrélation entre l’arrêt de croissance et la densité du bois qui conduirait à diminuer la densité de génotypes à arrêt de croissance tardif, ce qui n’est pas concevable chez les peupliers. L’effet de cette dernière corrélation est, bien entendu, à nuancer compte tenu du fait qu’elle a été obtenue à partir d’une densité du bois de branche. Prises dans leur ensemble, ces corrélations conduiraient à choisir des génotypes à débourrement précoce (si cela n’induit pas une sensibilité aux gelées tardives), plutôt qu’à arrêt de croissance tardif. La quatrième phase de l’analyse est la simulation de l’évolution des paramètres et de leur niveau de signification lorsqu’on réduit le plan de croisement pour tenter d’optimiser le coût d’une telle opération. Cette simulation montre que l’on peut réduire à 10 ou 15, au lieu de 30, le nombre de descendants par famille, mais que, au contraire, le nombre de 6 parents par sexe semble une limite inférieure (Tableaux XII et XIII). Les conséquences de ces résultats sur la stratégie d’amélioration sont nombreuses. Dans un schéma d’amélioration faisant intervenir plusieurs espèces, une phase intraspécifique est indispensable. Elle débute par le rassemblement d’un matériel de base représentatif de l’aire de l’espèce. Elle se poursuit par une sélection clonale pour laquelle la connaissance génétique des espèces est indispensable. Cette étude montre que les héritabilités au sens large sont élevées pour tous les caractères étudiés, et que les corrélations génétiques entre caractères sont significatives, notamment pour ce qui concerne la liaison entre les critères phénologiques et la croissance, d’une part, et l’arrêt de croissance et la densité du bois, d’autre part. La sélection clonale devient ensuite sélection parentale pour laquelle la connaissance des héritabilités permettra de déterminer le gain que l’on pourra obtenir d’une génération à l’autre. D’une manière générale, dans notre échantillon, l'additivité est plus élevée que la dominance. La sélection parentale conduit à un gain génétique chez les descendants. Ce gain est marqué pour les critères phénologiques, notamment le débourrement; il est moyen pour les critères de croissance, mais celle-ci, rappelons-le, faible pour les critères de qualité du bois. Les résultats étant basés sur des observations de deux années de pépinière, nécessiteront confirmation, grâce au transfert en peupleraie des parents et descendants de ce plan de croisement. Ce transfert a eu lieu au printemps 1988. Un certain nombre d’années sera donc nécessaire avant d’entreprendre une nouvelle analyse de ce plan de croisement.

La fibre torse est considérée généralement comme un défaut grave pour la plupart des utilisations du bois. Des mesures de l’angle de déviation des fibres ont été réalisées à différentes hauteurs dans l’arbre pour trois essences feuillues : Eucalyptus dalrympleana, Fagus silvatica et Quercus petraea. Les mesures ont été effectuées d’une part grâce à l’injection de Potassium 42k sous écorce, d’autre part, sur écorce, d’après photographies : 1) A 1,30 m les valeurs extrêmes observées sont fortes chez l’Eucalyptus (27 grades) plus faibles chez le Hêtre et le Chêne (respectivement 13 et 10 grades). 2) L’angle de déviation du fil du bois est variable avec la hauteur en particulier pour l’Eucalyptus, mais les valeurs observées aux différents niveaux dans l’arbre sont significativement corrélées : une mesure à 1,30 m permet donc de juger l’ensemble du fût. 3) Pour les trois espèces étudiées l’observation de l’écorce à l’oeil nu est suffisante pour détecter les arbres présentant une forte déviation, résultat qui intéresse particulièrement le forestier de terrain. 4) Pour l’Eucalyptus, on a pu montrer que l’effet famille était peu élevé sur ce caractère. Deux questions mériteraient d’être approfondies à l’issue de cette étude : a) évolution de l’angle de déviation, en fonction de l’âge à un niveau donné dans l’arbre ; b) transmissibilité héréditaire du caractère., Spiral grain, in most wood utilizations is considered as a severe defect. Variability of that characteristic has been studied in two broadleaf species, Fagus silvatica and Quercus petraea which are of great importance in French forests and in Eucalyptus dalrympleana which has a good potential for reforestation in southeastern France. Two methods were used to assess fiver deviation. Both are non destructive. The first consists in injecting into the outer wood rings a radioisotope 42k, during a period of intense sap rising, and trace its progression with autoradiographic films applied on the bark. The second, only applicable to Beech and Oak was to mesure angles between direction of bark fissures, slots or hollows on the one hand and bole generating lines on the other hand. The main results and consequences are (1). Fiber deviation at breast height may be important for individual E. dalrympleana. Attention will have to be given to this in breeding programs. High deviations seldom occur in Beech and Oak. The sampled Oak trees were probably of higher quality for that characteristic than is common in the range of the species (2). Fiber deviation varies from one level to another within trees. This variation is high for E. dalrympleana and fairly low for Beech and Oak (3). Correlations between observations at different levels are significant. Fiber deviation at any level on the bole will enable a good estimation at all levels (4). Bark deviation is largely connected to outer rings fiber deviation. External observations may thus be considered reliable (5). A significant but low genetic effect has been found for E. dalrympleana. More information is needed for inheritance of fiber deviation and variation according to tree age.