Ann. For. Sci. 59 (2002) 557-562
DOI: 10.1051/forest:2002041

Inbreeding in Pinus radiata. IV: the effect of inbreeding on wood density

Harry X. Wu, A. Colin Matheson and Aljoy Abarquez

CSIRO Division of Forestry and Forest Products, PO Box E4008, Kingston, Canberra, ACT 2604, Australia
(Received 5 July 2001; accepted 15 January 2002)

Abstract
The effects of inbreeding on basic wood density in a 17-year-old radiata pine trial were studied using five populations, each inbred to one of five inbreeding levels: outcross (OC, F = 0), half-sib (HS, F = 0.125), full-sib (FS, F = 0.25), selfing (S ₁, F = 0.5) and two-generations of selfing (S ₂, F = 0.75). These five populations were derived from a founder population of eight clones. Although inbreeding resulted in slightly depressed wood density (inbreeding depression was 1.47%, 2.50%, 1.65%, 0.02%, respectively at F = 0.125, 0.25, 0.50 and 0.75), the effects were not significant. However, the variation of wood density among trees was increased by inbreeding, by 3.70%, 3.40%, 15.74%, and 29.01% respectively for populations at F = 0.125, 0.25, 0.5, and 0.75. In all five populations, the basic wood density increased linearly from 400 kg m ^-3 at age 4 (the earliest age for most samples) to about 525 kg m ^-3 at age 12 and stabilized with some fluctuation thereafter. There were significant differences among pedigrees in response to inbreeding for wood density. The pedigrees can be divided into three classes according to their response patterns to inbreeding: no decline of wood density under any inbreeding level; a linear decline from F = 0 to F = 0.75; and an initial decline at mild inbreeding levels contrasted with an increase in selfed generations. The lack of significant inbreeding depression of wood density at the population level combined with increased variation in wood density in the inbred populations suggests that it will be possible to quickly develop inbred lines with high wood density. The combination of low inbreeding depression for growth with a lack of inbreeding depression for wood density makes radiata pine a species ideally suited for the use of inbreeding as a breeding tool.

Résumé
Consanguinité chez Pinus radiata. IV : l'effet de la consanguinité sur la densité du bois. Les effets de la consanguinité sur la densité basale du bois sont étudiés dans une expérience de pins radiata âgés de 17 ans. Cinq types de croisements (et donc niveaux de consanguinité) sont considérés : intercroisement (OC, F = 0), croisement demi-frère (HS, F = 0,125), plein frère (FS, F = 0,25), auto-fécondation (S1, F = 0,5) et deux générations d'auto-fécondation (S2, F = 0,75). Ces 5 populations sont dérivées d'une population fondatrice de 8 clones. Bien que la consanguinité produise une densité du bois légèrement plus basse (la dépression de consanguinité atteignant 1,47 %, 2,50 %, 1,65 % et 0,02 % respectivement avec un F = 0,125, 0,25, 0,50 et 0,75), les effets ne sont pas significatifs. Cependant, la variation de la densité du bois entre arbres augmente avec le niveau de consanguinité de 3,70 %, 3,40 %, 15,74 % et 29,01 % respectivement pour les populations avec un F = 0,125, 0,25, 0,50 et 0,75. Dans les 5 populations, la densité du bois augmente linéairement de 400 kg m ^-3 à l'âge de 4 ans (le plus jeune âge pour la plupart des échantillons) à environ 500 kg m ^-3 à l'âge de 12 ans ; puis elle se stabilise ensuite avec quelques fluctuations. Pour la densité du bois, des différences significatives entre pedigrees ont été mises en évidence en réponse à la consanguinité. Les pedigrees peuvent être répartis en 3 classes : pas de diminution de la densité du bois quelque soit le niveau de consanguinité, une diminution linéaire de F = 0 à F = 0,75 et une diminution initiale pour des faibles niveaux de consanguinité contrastant avec une augmentation dans les générations autofécondées. L'absence de dépression de consanguinité significative pour la densité du bois au niveau population combinée avec l'augmentation de la variabilité de la densité du bois dans les populations consanguines suggère qu'il est possible de développer rapidement des lignées consanguines avec du bois de haute densité. La combinaison d'une faible dépression de consanguinité pour la croissance associée à l'absence de dépression pour la densité du bois fait du pin radiata une espèce idéale pour l'usage de la consanguinité comme outil d'amélioration.

Key words: radiata pine / inbreeding depression / wood density / purging

Mots clés : Pinus radiata / dépression de consanguinité / densité du bois / épuration

Correspondence and reprints: Harry X. Wu Tel.: 61 26 28 18330; fax: 61 26 28 18312; Harry.Wu@ffp.csiro.au

© INRA, EDP Sciences 2002