A critical review of larch hybridization and its incidence on breeding strategies

Hybrid larch (Larix X eurolepis Henry) superiority over the parental species (Larix decidua Mill. and Larix kaempferi (Lamb.) Carr.) has been described by many tree breeders. This superiority concerns not only growth characteristics but also several economically important traits. In the literature, there is some ambiguity regarding the 3 following concepts : hybridization, hybrid superiority and heterosis. In particular, the superiority of hybrid larch has been claimed in many studies as due to heterosis. A detailed review of published results does not permit a decisive opinion on the subject as most of the results are based on punctual and limited observations. The interest in hybridization is not restricted to hybrid vigor but also includes combination and transfer of favorable characteristics. Several larch improvement strategies based on inter- and intraspecific hybridization are discussed. Reciprocal recurrent selection seems particularly attractive. Nevertheless, none of the present strategies, including the F1 generation as a breeding population, can be excluded. Precise knowledge on genetic properties of traits selected for are required before any firm recommendation can be made. There is an urgent need for well designed, long-term experiments set up on several sites to obtain more insight into these delicate questions. Use of a two-level factorial mating design is recommended, in particular to avoid some of the approximations made in past experiments. Moreover, valuable information on genetic parameters, e.g. combining ability, heterosis, will be gained at both intra- and inter-species and intra- and inter-population levels and may help tree breeders in their choice of a more efficient hybridization strategy for the improvement of larch.La supériorité du mélèze hybride (Larix X eurolepis Henry) sur ses espèces parentes (Larix decidua Mill. et Larix kaempferi (Lamb.) Carr.) a été reconnue et décrite par de nombreux auteurs. Elle ne se limite pas à la croissance mais concerne aussi divers caractères économiques importants. Une confusion existe cependant dans la littérature entre trois notions : hybridation, supériorité de l’hybride et hétérosis. En particulier, cette supériorité du mélèze a été assimilée dans de nombreux cas à un effet d’hétérosis. Une revue minutieuse de la littérature ne permet pas cependant dans l’état actuel de nos connaissances de confirmer ou d’infirmer ce rapprochement car les résultats publiés résultent souvent d’observations ponctuelles et partielles. Il est rappelé que l’intérêt de l’hybridation ne se limite pas à la seule vigueur hybride. Diverses stratégies d’amélioration des mélèzes par hybridation inter-spécifique (et intra-spécifique) sont brièvement discutées. La sélection récurrente réciproque présente de nombreux avantages. Cependant aucune voie, y compris celle utilisant la génération F1 comme population d’amélioration ne peut être a priori rejetée tant qu’une connaissance précise des propriétés génétiques du matériel étudié (en particulier, le rapport dominance/additivité) n’est acquise sur les caractères concernés par l’amélioration. En vue de répondre aux diverses questions posées, la mise en place de dispositifs expérimentaux rigoureux, multisites et conçus pour des observations à long terme apparaît comme une priorité. Afin d’éviter certains écueils d’expériences antérieures (choix du matériel parental de référence), le recours à un plan de croisement factoriel à 2 niveaux est recommandé. Des informations précieuses sur les paramètres génétiques (capacités à la combinaison, hétérosis, etc.) pourront être obtenues aux niveaux intra- et inter-spécifiques et intra- et inter-populations et devraient permettre d’orienter le travail des améliorateurs

Amélioration du mélèze (larix sp.) pour une meilleure croissance, architecture et qualité du bois : actes d'un colloque international

* INRA CR Orléans, Documentation, Ardon 45166 Olivet Diffusion du document : INRA CR Orléans, Documentation, Ardon 45166 OlivetInternational audienc

Amélioration de la production de graines en vergers d'hybridation de mélèzes

International audienceThis part gives a brief overview of the techniques used in the purpose of enhancing seed production in larch hybridization seed orchards. The main steps involved in the process of seed production are presented successively: flower stimulation, pollen collection, drying and testing, pollen application on seed cones and finally seed extraction.Cette partie d'ouvrage présente un état de l'art des itinéraires techniques destinés à améliorer quantitativement et qualitativement la production des vergers d'hybridation de mélèze. Sont envisagées successivement la stimulation de la floraison, la récolte et la gestion du pollen (séchage, évaluation de la viabilité), la supplémentation pollinique et l'extraction des graines

Early Prediction of stem form in hybrid larch

National audienc

Ranking larch genotypes with the Rigidimeter: relationships between modulus of elasticity of standing trees and of sawn timber

• Direct assessment of modulus of elasticity (MOE) on standing trees is attractive for breeders to evaluate genotypes prior to selection: this can be done using the Rigidimeter, a bending-based measurement device. • In this study, we tested its reliability to properly rank genotypes by relating trunk MOE with MOEs estimated with a vibrating analysis system (Bing) on different types of conditioned wood specimens from the same trees (boards and standardised 2$\times$2$\times$30 cm-clear-wood specimens). One hundred and ten trees from different genotypes of hybrid larch (Larix x eurolepis) were tested. • Mean trunk MOE was 7 300 MPa with a similar value obtained for sawn boards. Clear-wood specimens MOE increased from pith to bark from less than 6 000 MPa to nearly 9 000 MPa. Moderate correlations (r = 0.48-0.61) were found at the individual tree level between trunk MOE and MOE of wood samples. • Single specimen MOE was shown to be strongly related to a linear combination of trunk MOE and sample position. • At the genotype mean level, trunk MOE was highly correlated with wood samples MOE (r = 0.80-0.91). Ranking of genotypes based on trunk MOE was mostly consistent with that based on standardised specimens. • It was concluded that besides other operational advantages which are discussed, the Rigidimeter is a valuable tool for breeders to routinely evaluate and rank genotypes for stiffness prior to further selection.• L'évaluation directe du module d'élasticité (MOE) sur arbre debout intéresse les améliorateurs pour l'évaluation de la valeur des génotypes avant sélection : le Rigidimètre permet cette mesure sur arbre debout grâce à une mesure de la déviation du tronc sous l'effet d'une contrainte connue. • Dans cette étude, nous avons testé sa fiabilité en comparant ce module avec celui obtenu sur divers échantillons de bois séchés, grâce à un système d'analyse vibratoire (Bing). Cent dix arbres, issus d'un test de descendances de mélèze hybride (Larix x eurolepis), ont été analysés. Les pièces de bois comprenaient pour chaque arbre : (i) une planche centrale brute (4 cm d'épaisseur et 80 cm de longueur) tirée du billon de pied, (ii) la même planche délignée, et (iii) des éprouvettes standardisées (2$\times$2$\times$30 cm). • Le module de tronc sur pied atteignait en moyenne 7 300 MPa (2 180–12 174 MPa) avec une amplitude au niveau familial de 5 052 MPa à 8 948 MPa. Le MOE des planches était légèrement plus faible (7 256–7 182 MPa). Celui des éprouvettes normalisées variait de moins de 6 000 MPa au niveau de la moëlle à 9 000 MPa vers l'écorce. Des corrélations modérées (0,48–0,61) ont été trouvées au niveau individuel entre MOE sur arbre debout et MOE des échantillons de bois. • Cependant, il semble possible d'estimer le module des éprouvettes normalisées à partir entre autre du module des arbres sur pied et de la position de l'échantillon dans l'arbre. • Au niveau génotypique, le module de tronc était très fortement corrélé aux MOE des échantillons (0,80–0,91) et le classement des génotypes est apparu fiable. • Outre ses autres avantages (e.g. mise en place rapide, évaluation non destructive), le Rigidimètre est donc un outil bien adapté aux besoins des améliorateurs pour évaluer et classer leurs génotypes pour leur rigidité

Larches (Larix sp.) : chap. 2

International audienceThis chapter dedicated to larch breeding successively first presents the geographic distribution and genetic variability of Larix decidua and Larix kaempferi secondly the breeding programmes and the main results obtained in Europe, both at the intra- and interspecific levels. Then, it describes the technical routes for improved variety mass production, through vegetative as well as generative ways. It ends with European-wide breeding perspectives.Ce chapitre d'ouvrage est dédié à l'amélioration génétique du mélèze. Après avoir évoqué la répartition géographique et la variabilité génétique des deux espèces principalement utilisées en Europe (Larix decidua et Larix kaempferi), il présente les programmes d'amélioration et les principaux résultats obtenus en Europe, tant au niveau inter- qu'intraspécifique, puis décrit les itinéraires techniques permettant la production en masse de variétés améliorées, par voie générative ou végétative. Il se conclut par des perspectives de collaboration au niveau de l'Union Européenne

Nombre optimal de ramets par clone dans deux tests clonaux

15 ref.National audienc

Une nouvelle variété de mélèze hybride bientôt disponible au reboisement : Les Barres-F2

National audienceMost of the European Forest Reproductive Materials of hybrid larch (Larix x eurolepis) used in reforestation are produced in 1st generation seed orchards composed of clones of European and Japanese larch (L. decidua and L. kaempferi). Considering the technical and economical problems encountered by seed orchard managers for the mass-production of F1-seeds, second generation seed orchards composed of hybrids and therefore producing F2-seeds might offer an interesting alternative. Such an orchard was planted in France (Domaine des Barres) in 1993. The first crops have been used to establish 4 progeny trials along a climatic gradient between 250 m and 1100 m of elevation in order to assess the genetic value of the 28 clones of the orchard and thus the performance of the new variety. At the age of 11-12 years (since sowing), F2-hybrids had good survival and very straight stems. For stem form, F2-hybrids were at the same level as the best F1-hybrids and clearly superior to European and Japanese larches. However, F2-hybrids also proved to be less vigorous than F1-hybrids though at the level of the best parental species. Considering these results, the seed orchard has been registered in the Qualified category in the national record of Basic Materials and a first commercial crop was organised in autumn 2018.La quasi-totalité des variétés européennes de mélèze hybride (Larix x eurolepis) utilisées en reboisement sont produites dans des vergers à graines européens de 1ère génération, constitués de clones de mélèze d'Europe (L. decidua) et du Japon (L. kaempferi). Compte tenu des difficultés, d'ordres technique et surtout économique, rencontrées pour la production en masse de ces graines F1, les vergers de 2ème génération, composés de clones hybrides et produisant donc des graines F2, constituent une alternative potentiellement intéressante. Un tel verger a été installé à titre expérimental sur le Domaine des Barres, en 1993. Les premières fructifications ont été mises à profit pour mettre en place quatre tests de descendances, situés le long d'un gradient climatique Nord-Sud, à des altitudes comprises entre 250 m et 1100 m, ce qui permet d'évaluer les performances des 28 clones du verger et, par suite, celles de la nouvelle variété et de la comparer à des témoins de qualité connue (mélèzes d'Europe et du Japon, hybrides F1). A l'âge de 11-12 ans, les hybrides F2 présentent un très bon taux de survie et sont dotés d'une forme excellente, bien supérieure à celle des mélèzes d'Europe et du Japon ; ils rivalisent sur ce point avec les meilleurs hybrides F1. En revanche, les hybrides F2 se révèlent nettement moins vigoureux que les F1, tout en restant généralement supérieurs aux espèces parentes. Ces résultats ont permis au verger d'être admis au registre national des matériels de base, en catégorie qualifiée. Une première récolte commerciale y a été effectuée à l'automne 2018

Composition des matériels forestiers de reproduction de mélèze hybride (Larix x eurolepis Henry) : dans quelle mesure le pourcentage d'hybrides influe-t-il sur les performances en plantation ?

International audienceThe performance of hybrid larch (Larix x eurolepis) stands may be altered by the fact that the seed lots produced in hybridization seed orchards always contain a proportion of non-hybrid seeds. We studied the effect of such hybrid/non-hybrid mixtures on the productivity and quality of young plantations, through a three-step process: determination of tree species identity with cytoplasmic DNA markers, comparison of hybrid and non-hybrid tree performance, and finally, assessment of thinning impact on hybrid percentage. Overall, we analyzed progenies from eight commercial seed orchards at three sites. Huge variations in hybrid percentage were found among orchard progenies. Globally, the results concerning survival, susceptibility to drought and to Meria laricis, growth, stem form and wood stiffness were clearly in favor of hybrids. In particular, they grew faster than the non-hybrid trees and exhibited a more homogeneous growth than the mixed progenies. Hybrid superiority was highest for orchards composed of a single maternal clone of a species which was poorly adapted to the planting site. Hybrid percentage was enhanced by successive thinnings. However, a serious loss of income is expected when planting progenies characterized by low initial hybrid percentage and high hybrid superiority. Moreover, variations in hybrid percentage proved to be problematic in seed orchard testing as seed orchard ranking may change depending on whether it is based on the performance of all trees or hybrids only. These variations reduce the reliability of the recommendations typically made to forest owners. For commercial and silvicultural reasons, we suggest setting a minimal threshold level of 60-70% for hybrid percentage in marketed Forest Reproductive Materials.Les graines et plants produits en vergers à graines d'hybridation de mélèze ne sont jamais des purs hybrides Larix x eurolepis. La proportion d'hybrides étant susceptible d'influer sur les performances de ces matériels forestiers de reproduction (MFR), nous avons étudié l'impact de la pureté spécifique sur la productivité et la qualité de jeunes plantations. L'étude s'est déroulée en trois étapes : i) détermination taxonomique par marqueurs cytoplasmiques, ii) comparaison des performances des individus hybrides et non-hybrides et iii) évolution du pourcentage d'hybrides après éclaircies sylvicoles. Au total, nous avons étudié le comportement de MFR issus de 8 vergers commerciaux dans trois sites. Les MFR analysés contenaient des proportions d'hybrides éminemment variables, de 12% à 96%. D'une manière générale, nos résultats, qui concernent l'adaptation au site (survie, vulnérabilité à la sécheresse et à Meria laricis), la croissance (hauteur et circonférence), la forme et le module d'élasticité du bois, plaident clairement en faveur des hybrides. Ils se distinguent notamment des individus d'espèces pures (mélèze d'Europe ou du Japon) par une plus forte vigueur. A cet égard, la supériorité des hybrides est particulièrement grande quand les vergers sont composés d'un clone maternel unique et appartenant à une espèce moins bien adaptée au site de plantation. D'autre part, bien que les éclaircies s'accompagnent d'une augmentation du pourcentage d'hybrides, une perte de revenus significative est attendue si l'on utilise des MFR caractérisés par un faible taux d'hybrides et une forte supériorité des hybrides pour la croissance. En outre, les variations de composition des MFR sont sources de problèmes dans le cadre de l'évaluation des variétés, destinée à fournir des recommandations aux propriétaires forestiers, car leur classement est sujet à variations selon qu'on considère l'ensemble des arbres ou les seuls hybrides. En conclusion, pour des raisons commerciales et sylvicoles, nous suggérons de restreindre la commercialisation à des MFR dotés d'un taux d'hybrides minimal de 60-70%