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  • V — Gestion Dynamique des Ressources Génétiques Dynamic Management of Genetic Resources
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Strong selection in wheat populations during ten generations of dynamic management

Forte sélection dans des populations de blé durant 10 générations de gestion dynamique

Genetics Selection Evolution volume 33, Article number: S441 (2001) Cite this article

Abstract

Temporal evolution of genetic variability in a Dynamic Management programme of wheat populations was assessed for fitness-related traits and for 29 RFLP markers. Populations of the 1st, 5th and 10th generations were studied. Genetic correlation between plant height (PH) and kernel number (KN) or kernel weight (KW) per plant was high and positive in each population, due to an advantage for the taller plants in intergenotypic competition conditions. This led to a linear increase in PH over generations. On the other hand, KN and KW linearly decreased over generations certainly due to re-allocation of reproductive resources to vegetative functions in the taller plants. On the basis of temporal variation of allelic frequencies of RFLP markers, very low effective sizes (Ne) were estimated: 216 between the 1st and 5th generation, and 157 between the 5th and 10th. These values, much lower than expected from census sizes (= 2650) demonstrated that selection strongly influenced the evolution of neutral loci either by direct hitch-hiking effects and/or by increasing variance of progeny size. The non-significantly different Ne estimates for both periods of time suggested that selection remained constant over the 10 generations. This result is consistent with the continuous evolution of the quantitative traits. A great heterogeneity of temporal variations was observed among loci, showing the heterogeneity of selective pressures over the genome. Detection of selected loci using genetic markers is discussed.

Résumé

La variabilité génétique de populations de blé menées en gestion dynamique est évaluée pour des caractères liés à la valeur sélective et pour 29 locus marqueurs RFLP neutres. L’étude porte sur des populations issues de la lre, de la 5e et de la 10e génération de multiplication sans sélection intentionnelle. Au sein de chaque population, une corrélation génétique positive forte a été trouvée entre hauteur des plantes (PH) et nombre et poids de grain (KN, KW) par plante, traduisant l’avantage conféré aux plantes les plus hautes poussant en conditions de compétition dans des populations hétérogènes. Consécutivement, nous observons que la hauteur a augmenté linéairement au cours des générations. Par contre, KN et KW ont diminué. Ceci est interprété comme le résultat de la sélection de plantes qui allouent davantage de ressources à la fonction végétative et moins à la fonction reproductive. Sur la base des variations temporelles des fréquences alléliques, les marqueurs RFLP révèlent de faibles effectifs efficaces de reproduction (Ne) que l’on compare la génération 1 et la génération 5 (Ne = 216) ou la génération 5 et la génération 10 (iVe = 157). Ces valeurs sont très faibles comparées aux effectifs attendus sur la base des données démographiques (= 2 650). Ces faibles effectifs efficaces sont interprétés comme une conséquence de la sélection qui, jouant sur les locus impliqués dans des caractères sélectionnés, pourrait faire évoluer par entraînement certains marqueurs RFLP étudiés ainsi qu’augmenter globalement les variations sur l’ensemble du génome en augmentant la variance du succès reproducteur. Les Ne estimés non significative-ment différents entre les générations 1 et 5 et les générations 5 et 10, laissent penser que l’intensité de la sélection a été comparable sur les deux périodes. Ce résultat est cohérent avec l’évolution continue et linéaire des caractères quantitatifs. L’examen du comportement des différents locus marqueurs montre que certains évoluent beaucoup et d’autre très peu, indiquant une hétérogénéité de l’action de la sélection sur l’ensemble du génome. La possibilité de repérer des locus sélectionnés grâce à des locus marqueurs neutres est discutée.

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Authors and Affiliations

  1. Station de génétique végétale, Institut national de la recherche agronomique, INA-PG, UPS, Ferme du Moulon, 91190, Gif sur Yvette, France

    Isabelle Goldringer, Jérome Enjalbert, Anne-Laure Raquin & Philippe Brabant

Authors
  1. Isabelle Goldringer
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  2. Jérome Enjalbert
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  3. Anne-Laure Raquin
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  4. Philippe Brabant
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Goldringer, I., Enjalbert, J., Raquin, AL. et al. Strong selection in wheat populations during ten generations of dynamic management. Genet Sel Evol 33 (Suppl 1), S441 (2001). https://doi.org/10.1186/BF03500894

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Genetics Selection Evolution

ISSN: 1297-9686