Ann. For. Sci. 59 (2002) 651-656
DOI: 10.1051/forest:2002051

Implementation of conifer somatic embryogenesis in clonal forestry: technical requirements and deployment considerations

Yill-Sung Park

Natural Resources Canada, Canadian Forest Service, Atlantic Forestry Centre, PO Box 4000, Fredericton, New Brunswick E3B 5P7, Canada
(Received 16 August 2001; accepted 16 January 2002)

Abstract
Cloning of trees using somatic embryogenesis (SE) could have a major impact on tree breeding and commercial plantation forestry. In conjunction with cryopreservation, SE offers an opportunity to develop highly valuable clone lines. Commercial deployment of such genetically tested clone lines in forestry will dramatically increase forest productivity over any available conventional tree improvement techniques. However, sufficient technical advances must be made to use SE in clonal forestry. Progress in SE techniques and genetic stability of clones is reviewed, using white spruce (Picea glauca) and eastern white pine (Pinus strobus) as model species. There are several other issues in implementing clonal forestry. The main concern is managing clonal plantations for optimal genetic gain and diversity. The issues and considerations for selecting appropriate numbers of clones and deployment strategies are discussed. A clonal deployment strategy using a "mixture of clones and seedlings" is proposed for eastern Canada.

Résumé
Mise en oeuvre de l'embryogenèse somatique des conifères en foresterie multiclonale : exigences techniques et considérations sur son utilisation. Le clonage des arbres réalisé à l'aide de l'embryogenèse somatique (ES) pourrait avoir un impact majeur sur l'amélioration des arbres et la foresterie commerciale de plantation. L'ES, utilisée de pair avec la cryoconservation, offre la possibilité de développer des lignées multiclonales de grande valeur. L'utilisation commerciale de telles lignées multiclonales testées génétiquement permettra d'augmenter de façon radicale la productivité forestière comparativement aux autres techniques d'amélioration génétique classique. L'utilisation de l'ES en foresterie multiclonale exige toutefois certaines avancées techniques. Les progrès réalisés au niveau des techniques d'ES et de la stabilité des clones sont présentés en utilisant comme espèces modèles l'épinette blanche (Picea glauca) et le pin blanc ( Pinus strobus ). De plus, lors de l'instauration d'un programme de foresterie multiclonale, il y a de nombreux obstacles à surmonter. Le principal point à surveiller est l'aménagement des plantations multiclonales afin de maximiser à la fois le gain et la diversité génétiques. Les problèmes rencontrés et les considérations à prendre en compte lors du choix du nombre approprié de clones et de la stratégie de déploiement sont également discutés. Une stratégie de déploiement multiclonal basée sur le recours à un mélange de clones et de semis est proposée pour l'est du Canada.

Key words: somatic embryogenesis / cryopreservation / genetic stability / clonal forestry / tree improvement

Mots clés : embryogenèse somatique / cryoconservation / stabilité génétique / foresterie multiclonale / amélioration des arbres

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