Genetic variation and heritability estimates of Ulmus minor and Ulmus pumila hybrids for budburst, growth and tolerance to Ophiostoma novo-ulmi

Abstract

Las plántulas obtenidas por cruzamiento Ulmus minor y U. minor × clones U. pumila fueron evaluados para florecer y por su resistencia de corteza a los daños del escarabajo, por su brotación vegetativa, su crecimiento en altura y su resistencia al Ophiostoma novo ulmi. Ramitas de polinización abierta y plántulas obtenidas a partir de los árboles padres fueron evaluados por los mismos rasgos. La mayoría de progenies tenía rasgos similares a sus padres, pero algunas presentan heterosis en el crecimiento anual o resistencia al Ophiostoma novo ulmi. El marchitamiento de hojas fue significativamente menor en progenies con U. minor × U. pumila en lugar de U. minor como progenitor (21,5 y 30,6%, respectivamente; P<0,05). La resistencia a O. novo ulmi aumentó significativamente en función de las mayores cantidades de U. pumila germoplasma del progenitor, sugiriendo que la resistencia a la enfermedad del olmo holandés es principalmente transmitida de la madre. La brotación fue anterior en las plántulas con tasas más bajas de crecimiento (P=0,0007) y el porcentaje de marchitez fue negativo en relación a comienzos de la brotación (P<0,0001). Otras relaciones fenotípicas incluyeron porcentajes de árboles florecientes y el crecimiento anual en altura (RP=0,44; P=0.0042), el porcentaje de árboles florecientes y la brotación vegetativo (RP=-0,53; p=0,0004), así como el porcentaje de escarabajos-árboles afectados y su crecimiento anual en altura (RP=0,60; P<0,0001). Las estimaciones de heredabilidad obtenidos de la regresión y de los métodos de varianza componentes variaron de 0,06 ± 0,04 a 0,64 ± 0,18; 0,10 ± 0,05 a 0,69 ± 0,17 y 0,13 ± 0,32 a 0,71 ± 0,22 para la brotación, crecimiento y tolerancia al O. novo ulmi, respectivamente. Un amplio y estrecho sentido de los valores de heredabilidad fueron superiores cuando se estima que 60 días después de la inoculación (dpi) de 15, 30 o 120 ppp. Estimaciones de heredabilidad y ventajas genéticas notificadas indican un alto grado de control genético aditivo y a demostrar la eficacia de la selección para la resistencia a la enfermedad del olmo holandés y el rápido crecimiento de los árboles.

Seedlings obtained by crossing Ulmus minor and U. minor × U. pumila clones were assessed for flowering, bark beetle damage, vegetative budburst, height growth and resistance to Ophiostoma novo ulmi. Ramets and open pollinated seedlings obtained from the parent trees were assessed for the same traits. Most progenies had similar traits to their parents, but some presented heterosis in annual growth or resistance to O. novo-ulmi. Leaf wilting was significantly lower in progenies with U. minor × U. pumila rather than U. minor as female parent (21.5 and 30.6%, respectively; P<0.05). Resistance to O. novo ulmi increased significantly as a function of increased amounts of U. pumila germplasm from the female parent, suggesting that resistance to Dutch elm disease is primarily transmitted from the mother. Budburst occurred earlier in seedlings with low rather than high growth rates (P=0.0007) and percentage of wilting was negatively related to early budburst (P<0.0001). Other phenotypic relations included percentage of flowering trees and annual height growth (rp=0.44; P=0.0042), percentage of flowering trees and vegetative budburst (rp=-0.53; P=0.0004) and percentage of beetle-affected trees and annual height growth (rp=0.60; P<0.0001). Heritability estimates obtained from the regression and variance components methods ranged from 0.06 ± 0.04 to 0.64 ± 0.18, 0.10 ± 0.05 to 0.69 ± 0.17, and 0.13 ± 0.32 to 0.71 ± 0.22 for budburst, growth and tolerance to O. novo ulmi, respectively. Broad- and narrow sense heritability values were higher when estimated 60 days post inoculation (dpi) than 15, 30 or 120 dpi. Heritability estimates and genetic gains reported indicate a high degree of additive genetic control and show the effectiveness of selection for Dutch elm disease resistance and rapid tree growth.