Early rooting of dormant hardwood cuttings of Populus: analysis of quantitative genetics and genotype × environment interactions


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Abstract

Rooting of hardwood cuttings is under strong genetic control, although genotype × environment interactions affect selection of promising genotypes. Our objectives were (1) to assess the variation in rooting ability among 21 Populus clones and (2) to examine genotype × environment interactions to refine clonal recommendations. The clones belonged to five genomic groups ((Populus trichocarpa Torr. & Gray × Populus deltoides Bartr. ex Marsh.) × P. deltoides 'BC'; P. deltoides 'D'; P. deltoides × Populus maximowiczii A. Henry 'DM'; P. deltoides × Populus nigra L. 'DN'; and P. nigra × P. maximowiczii 'NM'). Cuttings, 20 cm long, were planted in Iowa and Minnesota in randomized complete blocks at 1.2 m × 2.4 m spacing, across three planting dates during 2001 and 2002. We measured nine belowground and aboveground traits from harvested cuttings after 14 days of growth. Percent rooting ranged from 22% to 86%. Broad-sense heritability for root and top dry mass ranged from 0.09 to 0.11 and 0.31 to 0.38, respectively. There were genotype × environment interactions for most traits, with belowground growing degree-days accounting for >54% of environmental variation. Clonal rooting was stable, except at Westport, Minnesota, during 2002, when root growth was relatively poor.RésuméL'enracinement des boutures d'essences feuillues est une caractéristique très héritable, bien que les interactions génotype × environnement puissent affecter la sélection des génotypes prometteurs. Les objectifs de cette étude étaient (1) d'évaluer la variabilité de l'aptitude à l'enracinement parmi 21 clones de Populus et (2) d'évaluer les interactions génotype × environnement afin de préciser les recommandations de sélection clonale. Les clones provenaient de cinq groupes génomiques distincts ((Populus trichocarpa Torr. & A. Gray × Populus deltoides Bartr. ex Marsh.) × P. deltoides 'BC', P. deltoides 'D', P. deltoides × Populus maximowiczii A. Henry 'DM', P. deltoides × Populus nigra L. 'DN', P. nigra× P. maximowiczii 'NM'). Les boutures de 20 cm de long ont été plantées en Iowa et au Minnesota, aux États-Unis, selon un dispositif en blocs aléatoires complets avec un espacement de 1,2 m × 2,4 m et à trois dates de plantation en 2001 et 2002. Les auteurs ont mesuré neuf caractères sur les parties aériennes et souterraines de boutures récoltées après 14 jours de croissance. Le pourcentage d'enracinement variait de 22% à 86%. L'héritabilité au sens large pour le poids sec des racines ou de la partie aérienne variait respectivement de 0,09 à 0,11 et de 0,31 à 0,38. Des interactions génotype × environnement ont été remarquées pour la plupart des caractères, alors que le nombre de degrés-jours de croissance dans le sol expliquait >54% de la variation d'origine environnementale. L'enracinement des clones était stable excepté à Westport au Minnesota en 2002, où la croissance racinaire est apparue relativement modeste.

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