Ann. For. Sci. 61 (2004) 449-454
DOI: 10.1051/forest:2004038

Screening for efficient cold hardening in a breeding population of Salix using near infrared reflectance spectroscopy

Mattias Lennartsson and Erling Ögren

Umeå Plant Science Centre, Department of Forest Genetics and Plant Physiology, Swedish University of Agricultural Sciences, 901 83 Umeå, Sweden

(Received 16 June 2003; accepted 28 October 2003)

Abstract - The inheritance of cold hardening components - the timing of onset and the inherent rate - was studied in Salix spp. This was achieved by characterising the F₂ population of a cross between an early-and-rapidly hardening clone and a late-and-slowly hardening clone. The cold hardiness of stems was estimated using the infrared reflectance spectra of dried and homogenised samples. This method was first calibrated against the freeze test method. The timing of growth cessation was used to determine the onset of cold hardening. In the F₂ progeny, traits were partly recombined as indicated by the occurrence of clones with early-and-slowly hardening characteristics. The frequency distributions of clones also indicated that the timing of onset and the inherent rate of hardening were independently inherited traits. None of the clones exhibited the desirable late-and-rapidly hardening characteristics, combining a long growing period with effective cold hardening. This is not surprising since few F₂ clones exhibited late hardening.

Résumé - Criblage d'une population de Salix pour une acclimatation au froid optimale au moyen de la spectroscopie de réflectance en proche infrarouge. La transmission des facteurs d'acclimatation au froid - le délai d'action et le taux d'acclimatation intrinsèque - a été étudiée chez Salix spp. Ceci a été effectué par caractérisation d'une population F2 issue d'un croisement entre un clone à acclimatation précoce et rapide et un clone à acclimatation tardive et lente. L'acclimatation au froid des tiges a été estimée à partir du spectre de réflectance infrarouge d'échantillons séchés et homogénéisés. Cette méthode a tout d'abord été calibrée par comparaison avec la méthode de test par congélation. Le minutage de l'arrêt de la croissance a servi à déterminer le délai d'acclimatation. Dans la génération F2, les caractères étaient partiellement recombinants, comme indiqué par l'occurrence des clones présentant une acclimatation précoce et lente. Les distributions de fréquence des clones ont montré également que le délai d'action et le taux d'acclimatation intrinsèque étaient transmis de façon indépendante. Aucun clone n'a présenté les caractéristiques recherchées, associant une longue période de croissance avec une acclimatation au froid optimale. Ceci n'est pas une surprise étant donné que peu de clones F2 montraient d'acclimatation tardive.

Key words: cold hardiness / growth cessation / near infrared spectroscopy / Salix / tree breeding

Mots clés : acclimatation au froid / arrêt de croissance / spectroscopie du proche-infrarouge / Salix / amélioration génétique des arbres

Corresponding author: Erling Ögren erling.ogren@genfys.slu.se

© INRA, EDP Sciences 2004