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Ann. For. Sci.
Volume 50, Number 1, 1993
Page(s) 1 - 22
Ann. For. Sci. 50 (1993) 1-22
DOI: 10.1051/forest:19930101

The response of dehydrated Douglas fir (Pseudotsuga menziesii) pollen to three in vitro viability assays and their relationship to actual fertility

JE Webbera and M Bonnet-Masimbertb

a  British Columbia Ministry of Forests, Research Branch Laboratory, 1320 Glyn Road, Victoria, BC V8W 3E7, Canada
b  INRA, Station d'Amélioration des Arbres Forestiers, Centre de Recherche d'Orléans, Ardon, 45160 Olivet, France

Abstract - In vitro viability response of Douglas fir pollen stored for various periods (1 to several years) was related to actual seed set. Three assay types that provided useful relationships to seed set were respiration (RESP), percent leachate conductivity (%COND) and percent germination (CLASS 1 + 2). Before developing the relationship to seed set, media effects on germination, leaching time for conductivity and pollen hydration effects for all assays were studied. Both simple linear and non-linear regression analyses were compared to percent filled seed per cone (%FSPC) as determined from controlled crossing pollinations. Media type had a significant effect on germination response which, in the time of the test (48 h), appeared to be related to osmotic rather than metabolic effects. Hydrating stored dehydrated pollen for 16 h at 100% RH and 25 °C prior to the analysis had a significant effect on improving the response for conductivity and germination, but had no significant effect on respiration. Hydration effects were also apparent on the correlation coefficient (r) using simple linear regression. For unhydrated and hydrated pollen, the r values for assay response and %FSPC were 0.70 and 0.85 for RESP, -0.36 and -0.86 for %COND, and 0.07 and 0.83 for CLASS 1 + 2 germination, respectively. Using non-linear regression models, the coefficient of determination (r2) values for assay response of unhydrated and hydrated pollen against %FSPC were 0.76 and 0.83 for RESP, and 0.24 and 0.82 for %COND, and 0.61 and 0.84 for CLASS 1 + 2 germination, respectively. The regression equations developed for respiration, percent conductivity and germination can be applied to Douglas fir pollen lots when used for controlled crossing pollinations but may not result in expected seed set values when the pollen lot is expected to also compete with outcross pollen.

Résumé - Réponse du pollen de sapin de Douglas (Pseudotsuga menzesii) à 3 tests de viabilité in vitro et relation avec la fertilité réelle de ce pollen. Les valeurs du coefficient de détermination (r2) pour le pollen sec et le pollen réhydraté pour la réponse aux différents tests et %FSPC sont respectivement (tableau V) de 0,76 et 0,83 pour RESP (respiration), à 0,24 et 0,82 pour %COND (pourcentage de conductivité) et 0,61 et 0,84 pour la germination (CLASS 1 + 2). Par ailleurs, à travers une expérience de dilution de pollen, il apparaît que la relation entre le pourcentage de pollen vivant et le %FSCP n'est pas linéaire (fig 5). Au-delà d'un seuil voisin de 40-50% de pollen vivant, il n'y a plus d'amélioration du %FSCP. D'un point de vue pratique, les équations de régression développées pour la respiration (fig 6), le pourcentage de conductivité (fig 7) et la germination (fig 8) peuvent être utilisées pour estimer la qualité de lots de pollen de sapin de Douglas utilisés pour des croisements contrôlés. Toutefois, ces courbes peuvent ne pas se traduire par le résultat attendu en terme de rendement en graines si un lot donné de pollen se trouve en situation de compétition avec un autre lot, ce qui n'était pas le cas de cette série d'expérimentations.

Key words: Pseudotsuga menziesii / Douglas fir / pollen / respiration / germination / viability / fertility / seed-set

Mots clés : Pseudotsuga menziiesii / sapin de Douglas / pollen / respiration / germination / variabilité / fertilité / lot de graines