樹木育種とは、遺伝学、生殖生物学、経済学の原理を森林樹木の遺伝的改良と管理に応用することです。過去数世紀にわたる家畜、耕作作物、園芸花卉の品種改良とは対照的に、果樹を除く樹木の育種は比較的最近になって始まりました。
典型的な森林樹木の育種プログラムは、自然林または人工林における優れた表現型（および樹木）[説明が必要]の選択から始まる。選択は多くの場合、成長速度、樹形、および場所への適応特性に基づいて行われる。この集団選択の適用により、森林の平均パフォーマンスが向上する。選択された樹木から子孫が得られ、遺伝子試験の役割を果たす試験植林地で育てられる。このような試験に基づいて、親の中から最良の遺伝子型を選択できる。選択された樹木は通常、種子または接ぎ木によって繁殖され、望ましい生産物が改良種子である場合は採種園が設立される。あるいは、最良の遺伝子型を挿し木または試験管内法で直接繁殖させ、クローン植林地で直接使用することもできる。最初のシステムはマツなどの針葉樹によく使用され、2番目のシステムは一部の広葉樹（ポプラ、ユーカリなど）で一般的である。樹木育種プログラムの目的は、収穫量の向上や特定の条件への適応から、害虫や病気への耐性、木材の特性などまで多岐にわたります。現在、[いつ? ]樹木育種は、植物遺伝学とゲノミクスの急速な発展を活用し始めています。
最適化
樹木育種家は、樹木育種の最適化によって事業の効率向上を図っています。科学者は、樹木育種プログラムの効率向上を目的としたツールを開発しています。最適化とは、特定の種、個体群、遺伝的変異の構造、重要な形質の遺伝様式などに応じて戦略や手法を適応させ、単位時間当たりの利益を最大化することです。最適化は通常、以下のレベルで実施されます。
- 繁殖戦略（適切な繁殖強度、繁殖個体群の構造と規模、遺伝的多様性の維持計画）、
- 繁殖方法（交配の種類、試験および選択方法、試験集団のサイズと時間）および
- 遺伝的に改良された材料の展開方法（種子園[1]とクローン林業：遺伝的寄与、サイズ）。
定義されたアルゴリズムに基づくコンピュータシミュレーションは、ランダムな変動を組み込む（確率的）か組み込まない（決定論的）かのいずれかで頻繁に使用されます。[引用が必要]
遺伝的利得、遺伝子多様性、コスト要素、および時間要素を考慮し、一定の年間コストにおける長期育種における年間進歩について、選抜戦略が比較されてきた。ヨーロッパトウヒの場合、兄弟姉妹の全家系をクローン化し、クローンの成績に基づいて選抜することが好ましいと考えられる[2]。一方、ヨーロッパアカマツの場合、まず表現型の予備選抜を行い、次に選抜後の子孫検定を行うという2段階の戦略が最適と考えられる[3] 。
樹木改良
遺伝的に多様な集団と遺伝的に優れた個体を選抜する方法は、育種による樹木改良の基礎となる。本質的には、樹木改良プログラムは、1つまたは複数の関心対象形質における変異の遺伝的要素を分離して評価することを目指す。最も単純な手順では、選択のサイクルにより、望ましい形質を強化するために特定の方向にある利用可能な集団を減らし、次に選択から育種して、特性が改善された集団を拡大する。育種戦略は種や目的によって異なるが、いずれも交配設計を用いて情報と新素材を生み出す。適切な育種戦略と交配設計の選択は、あらゆる育種プログラムにおいて重要な決定事項である。Kiss (1986) [4]は、ブリティッシュコロンビア州で2水準設計を用いて、ブリティッシュコロンビア州内と北アメリカ東部のアメリカトウヒの別々の集団内および集団間の変異を調べた。
1986年にカナダ林業局が沿海地方で開始したアメリカトウヒの育種プログラムでは、2種類の交配方法が採用されました。1つはクローンの一般的な交配能力をテストするための多交配、もう1つは第二世代の選抜のための材料を生成するためのペア交配です（Fowler et al. 1988）。[5]
ニュートン（2003）[6]による、森林樹木改良に対するシロトウヒおよびその他3種の北米針葉樹の収量反応に関する系統的レビューでは、適切な原産地選抜によって、シロトウヒの幼木樹高成長は20年で約12%増加し、中程度から良好な品質の土地に名目上の初期密度で植林された場合、50年で26%の商品化可能な生産性（平均年間商品化可能な材積増加量）増加が見込まれることが示された。また、個々の事例研究から得られた予備的な推定では、シロトウヒの第一世代選抜戦略は、45年で商品化可能な生産性を約20%増加させる可能性があることが示された。[要出典]
参照
参考文献
- ^ Lindgren, D. and Prescher, F. 2005. 試験済みクローンを用いた種子果樹園における最適なクローン数. Silvae Genetica 54: 80-92.
- ^ Danusevičius D & Lindgren D 2002. 長期育種における表現型、クローン、子孫検定に基づく選抜の効率. Silvae Genetica 51:19-26.
- ^ Danusevičius D & Lindgren D 2002. 樹木育種における利得、多様性、時間、コストを考慮した2段階選抜戦略. Forest Genetics. 9:145-157.
- ^ Kiss, GK 1986. ブリティッシュコロンビア州におけるホワイトスプルースおよびエンゲルマンスプルースの遺伝的改良 1983–85. p. 191–193 、Yeatman, CW; Boyle, TJB (編)、Proc. 20th Meet. Can. Tree Improv. Assoc. Part 1、Quebec QC.
- ^ Fowler, DP, Bonga, JM, Park, YS, Simpson, JD, and Smith, RF 1988. カナダ林業局における樹木育種 – 沿海地域 1985 年および 1986 年。p. 31–36 in Morgenstern, EK; Boyle, TJB (編). Tree Improvement – Progressing Together Sympos., Truro NS, Aug. 1987. Proc. Part 1, 21st Meet. Can. Tree Improv. Assoc.
- ^ Newton, PF 2003. 北米産針葉樹4種の林木改良に対する収量反応に関する系統的レビュー. For. Ecol. Manage. 172:29–51.
参考文献
- ホワイト, TL, アダムス, WT, ニール, DB 2007. 森林遺伝学, CABI. ISBN 978-0-85199-348-5
- 2007年 ゲスタ・エリクソン、インガー・エクバーグ、デヴィッド・クラパム。森林遺伝学の入門。ISBN 91-576-7190-7[1]
- 1984年。応用林木改良法。ブルース・ゾベル、ジョン・タルバート、ノースカロライナ州立大学、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ社、ISBN 0-471-09682-2
