Ann. For. Sci. 50 (1993) 166s-185s
DOI: 10.1051/forest:19930716

Intraspecific variation of growth and adaptive traits in European oak species

J Kleinschmit

Lower Saxony Forest Research Institute, Department of Forest Tree Breeding, W-3513 Staufenberg OT Escherode, Germany

Abstract - According to various reports, 200-450 oak species including hybrid populations exist worldwide, with 24 of these - including 3 hybrid forms - having their natural range within Europe. They all belong to the subgenus Lepidobalanus. The most important section is robur with 21 species. The European species belong to both deciduous (15 species) and evergreen (9 species) oaks. Some difficulties in clear morphological and physiological definition of the species involved is caused by hybridization. Most studies into intraspecific variation exist for the species Quercus robur L and Quercus petraea (Matt) Liebl. Some information is available for Quercus cerris L, Quercus virginiana Ten (= Q dalechampii Wenz), Quercus ilex L and Quercus suber L, based on comparative plantations. In addition, a considerable number of morphological, physiological and biochemical studies based on natural populations exist which are not completely covered in this review paper. For most characters observed, oaks exhibit a wide variation. This is not only the case for morphological traits of pollen, seed, wood and plants but also for physiological traits and phenology which have great adaptive importance. Provenance experiments and progeny tests started as early as 1877. Most of these were only of local importance. This is partly due to the fact that acorns can only be stored for a limited period and flowering is irregular. However, the results available show that the choice of provenance can be important for the successful economic management of plantations. Variability of leaves, phenology, form, growth, wood and bark, roots, seed and flowering has been discussed separately. Improvement via selection and testing seems to be promising due to the considerable between-population and within-provenance variation. Vegetative propagation has been developed for some species by grafting, cutting propagation and in vitro propagation. Tree breeding approaches have also been discussed.

Résumé - Variabilité intraspécifique des caractères de croissance et d'adaptation chez les espèces européennes de chênes. Selon les auteurs, de 200 à 450 espèces de chêne, y compris les populations hybrides, ont été identifiées sur le globe. Vingt-quatre d'entre elles, comprenant 3 formes hybrides, ont été reconnues en Europe. Elles appartiennent toutes au sous-genre Lepidobalanus. La section la plus représentée est robur, avec 21 espèces. Les espèces européennes sont à feuilles caduques (15 espèces) ou persistantes (9 espèces). L'hybridation naturelle rend la classification difficile sur la base de critères morphologiques ou physiologiques. La majorité des études de variabilité iniraspécifique concerne Quercus robur L et Quercus petraea (Matt) Liebl. Des informations partielles, issues de plantations comparatives, sont disponibles pour Quercus cerris L, Quercus virginiana Ten (= Q dalechampii Wenz), Quercus ilex L et Quercus suber L. Par ailleurs, de nombreuses références relatives à des études de variabilité in situ de caractères morphologiques, physiologiques et biochimiques existent dans la littérature; elles ne sont qu'incomplètement évoquées dans cette revue. Pour la majorité des caractères, l'amplitude de variation est très grande. Il s'agit non seulement des caractères relatifs au pollen, à la graine, au bois, aux arbres, mais aussi aux caractères physiologiques et phénologiques, qui revêtent une grande importance adaptative. Les premiers tests de provenances et de descendances remontent à 1877. Ils ne comprenaient que les provenances locales, à cause de la difficulté à conserver les graines et l'irrégularité des fructifications. Les résultats de ces plantations montrent cependant que le choix de la provenance est primordial pour le succès économique du reboisement. La variabilité de la morphologie des feuilles, de la phénologie, de la croissance, de la forme, du bois et de l'écorce, des racines, des graines et de la floraison est également évoquée dans une partie séparée. L'amélioration dans des programmes de sélection peut aboutir à des gains élevés compte tenu de l'importance de la variabilité intraspécifique et individuelle. La multiplication végétative par greffage, bouturage et culture in vitro a été mise au point pour certaines espèces. Les méthodes d'amélioration génétique sont également mentionnées.

Key words: Quercus / morphology / provenance / progeny test / intraspecific variation / vegetative propagation

Mots clés : Quercus / morphologie / provenance / test de descendance / variabilité intraspécifique / multiplication végétative