Seed weight–seedling size correlation in coastal Douglas-fir: genetic and environmental components

Frank C. Sorensen and Robert K. Campbell

Abstract: The effect of seed weight on nursery seedling height was analyzed in two experiments. In expt. 1, 16 seeds per family from 111 families were individually weighed and sown in autumn. In expt. 2, a second group of 16 seeds were individually weighed and stratified and sown in spring. Four-tree noncontiguous family plots were randomly assigned to two densities in two replications in each experiment. Date of emergence and duration and rate of shoot elongation were determined over 2 years of growth. Seedlings in expt. 1 were exposed to damaging frost after emergence; some seedlings in expt. 2 suffered Lygus bug damage to the terminal shoot. Developmental associations between seed weight, a maternally inherited trait, and seedling height and its components were examined using sets of path analyses with and without adjustment for planned and accidental treatment effects. Results suggested both "environmental" and "genetic" contributions of seed weight to seedling height. The weight (environmental) component, alone, decreased with time. The genetic component, which was indicated by lack of direct effect of seed weight on seedling height in the path analyses and by changing female:male variance ratios over time, was quite stable across treatment effects. Because of the genetic relation, seed weight adjustment is not recommended as a procedure for increasing precision in early selection of coastal Douglas-fir (Pseudotsugamenziesii var. menziesii (Mirb.) Franco) families.

Résumé : L'effet du poids des semences sur la hauteur des semis en pépinière a été évalué au sein de deux expériences. Dans l'expérience 1,16 semences pour chacune de 111 familles ont été pesées individuellement et ensemencées à l'automne. Dans l'expérience 2, un deuxième groupe de 16 semences ont été pesées individuellement, puis stratifiées et ensemencées au printemps. Des parcelles familiales non contiguës de quatre arbres ont été distribuées aléatoirement parmi deux niveaux de densité au sein de deux répétitions par expérience. La date d'émergence ainsi que la durée et le taux d'élongation de la pousse ont été déterminés pendant 2 années de croissance. Suivant leur émergence, les semis de l'expérience 1 ont été exposés aux gelées d'automne potentiellement néfastes; certains semis de l'expérience 2 ont souffert de dommages de punaises à la pousse terminale. Au niveau du développement, les associations entre le poids des semences, un caractère transmis par le parent maternel, et la hauteur des semis ainsi que ses composantes ont été étudiées en utilisant des ensembles d'analyses de coefficients de direction en ajustant ou non pour les effets planifiés et les effets accidentels de traitement. Les résultats ont suggéré que le poids des semences avait des contributions à la fois "environnementale" et "génétique" au niveau de la hauteur des semis. La composante due exclusivement au poids (composante environnementale) diminuait avec le temps. La composante génétique a été identifiée par le manque d'effet direct du poids des semences sur la hauteur des semis au niveau des analyses de coefficients de direction, ainsi que par les rapports variables de variance femelle: mâle dans le temps. Cette composante génétique était relativement stable d'un effet de traitement à l'autre. En raison de la relation génétique, les ajustements en fonction du poids des semences ne sont pas recommandés en tant que procédure permettant d'augmenter la précision au niveau de la sélection précoce de familles de sapin de Douglas vert (Pseudotsugamenziesii var. menziesii (Mirb.) Franco).

[Traduit par la rédaction]