Pollen contamination effects on progeny from an off-site Douglas-fir seed orchard

Michael U. Stoehr, Joe E. Webber, and Roger A. Painter

Abstract: The effects of background pollen contamination were evaluated for first-year height growth pattern of seedlings originating from a Douglas-fir (Pseudotsugamenziesii (Mirb.) Franco) coastal–interior transition zone seed orchard located on southern Vancouver Island, British Columbia. Pollen collected from five stands surrounding the orchard (background pollen) and pollen from five half-sib families of the seed orchard were applied to six individual trees in the orchard. The resulting 60 seed lots were raised outdoors in a coastal-climate nursery with five seed lots collected from wild stands of the transition zone. Heights were measured in 10-day intervals during the growing season. Final heights, maximum height growth rate, and growth cessation were subjected to analysis of variance. Growth rate and cessation were derived from data fitted to the logistic growth curve using nonlinear regression analysis. Seedlings sired by the background pollen had significantly greater final heights and growth rates. There were no differences in orchard seedlings in growth cessation probably because all seedlings were exposed to a blackout treatment to force bud set in mid-August. The average final height of wild-stand seedlings from the transition zone was 15% and 21% lower than that of pure orchard seedlings and seedlings sired by the background pollen lots, respectively. Standard deviations for measured traits were similar between orchard seedlings sired by background pollen and orchard pollen. If pollen contamination is not prevented, the faster growing seedlings sired by the background pollen may be preferentially selected during culling in the nursery and outplanted on sites to which they are maladapted.

Résumé : Les effets de la contamination pollinique exogène ont été évalués au niveau des allures de la première croissance annuelle de semis de sapin de Douglas (Pseudotsugamenziesii (Mirb.) Franco) provenant d'arbres rassemblés en un verger à graines situé au sud de l'Île de Vancouver en Colombie-Britannique. Les arbres du verger étaient représentatifs de la zone de transition entre la côte et l'intérieur. Le pollen fut récolté séparément à partir de cinq peuplements entourant le verger (pollen exogène), ainsi qu'au niveau de cinq descendances uniparentales du verger à graines (pollen endogène). Ces collections de pollen furent appliquées sur six arbres dans le verger. Les 60 descendances résultantes, ainsi que cinq provenances récoltées dans les peuplements naturels de la zone de transition, furent cultivées à l'extérieur en pépinière dans la zone climatique de la côte. La hauteur fut mesurée à tous les 10 jours pendant la saison de croissance. Les hauteurs finales ainsi que le taux de croissance maximum et l'occurrence de la fin de la croissance ont été soumises à l'analyse de variance. Le taux de croissance et l'occurrence de la fin de la croissance ont été obtenus à partir des données ajustées à une courbe logistique de croissance en utilisant une analyse de régression non linéaire. Les semis issus des pollinisations exogènes affichaient des hauteurs finales et des taux de croissance significativement supérieurs. Il n'y avait pas de différences au niveau de la fin de la croissance parmi les semis issus du verger, probablement parce qu'ils ont tous été soumis à un traitement à l'obscurité afin de provoquer l'aoûtement à la mi-août. La hauteur finale moyenne des semis originant des provenances de la zone de transition était 15% et 21% plus faible, respectivement, que celle des semis du verger issus de pollinisations endogènes, et celle des semis du verger issus de pollinisations exogènes. Les déviations standards des caractères mesurés étaient similaires pour les semis du verger, qu'ils soient issus de pollinisations endogènes ou exogènes. Si la contamination pollinique n'est pas éliminée, les semis à croissance plus rapide issus de pollinisations exogènes seront possiblement sélectionnés préférentiellement lors de la récolte des semis en pépinière et transplantés sur des sites pour lesquels ils ne sont pas adaptés.

[Traduit par la Rédaction]