Mating system in a clonal Douglas fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb) Franco) seed orchard. I. Gene diversity and structure

Abstract - The clonal seed orchard studied consisted of 60 clones phenotypically selected in Douglas fir stands planted in France during the first half of the twentieth century. The genotype of every clone was characterised using isozyme techniques. Seven enzyme systems were studied, 1 was monomorphic, and 9 polymorphic loci were analysed. Seven loci (from 5 enzyme systems) were sufficient for genetic identification of each clone. Rare alleles were noticed at 7 of the 9 polymorphic loci studied. Three rare alleles were used to assess the selfing rate of individual ramets, but 2 of them might have led to erroneous results because of their selective disadvantage. The individual selfing rates, assessed from the rare allele transmission by pollen, were low (2-5%). The gene diversity in pollen received by a single ramet was not representative of that of the seed orchard, and was not similar to that expected according to the seed orchard composition. Commercial seed crop exhibited a higher fixation index than that related to selfing rate and a significant deviation from the allelic frequencies expected in the orchard.

Résumé - Régime de reproduction dans un verger à graines de Douglas (Pseudotsuga menziesii (Mirb) Franco). I. Structure et variabilité génétique. Le verger à graines étudié est constitué de 60 clones sélectionnés phénotypiquement dans des peuplements français de Douglas plantés au cours de la première moitié du XX^e siècle. Chaque clone a été caractérisé par son profil enzymatique. Sept systèmes enzymatiques ont été révélés, un seul s'est montré monomorphe, 9 locus polymorphes ont été analysés. Sept locus (cinq systèmes enzymatiques) étaient suffisants pour l'identification de tous les clones. Sept des 9 locus polymorphes analysés présentaient des allèles rares (portés par un seul clone). Trois allèles rares ont été utilisés pour estimer le taux d'autofécondation individuel de 3 ramets, mais 2 d'entre eux pouvaient fournir des valeurs erronées du fait de leur désavantage sélectif. Les taux individuels d'autofécondation observés sont faibles (2 à 5%). La variabilité génétique du nuage pollinique reçu par un ramet n'est pas représentative du verger à graines. La semence commerciale du verger montre un indice de fixation supérieur à celui dû à ces taux d'autofécondation, et de plus des écarts significatifs ont été notés dans les fréquences alléliques observées par rapport à celles attendues dans le verger compte tenu de sa composition.