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Issue
Agronomie
Volume 14, Number 4, 1994
Page(s) 267 - 272
DOI http://dx.doi.org/10.1051/agro:19940406
Agronomie 14 (1994) 267-272
DOI: 10.1051/agro:19940406

Breeding for management adaptation in perennial ryegrass (Lolium perenne L). II. Genetic variability and heritability of leaf morphogenesis components

M. Ghesquière, L. Hazard and M. Betin

INRA, Station d'Amélioration des Plantes Fourragères, F86600 Lusignan, France

Abstract - A space-limited experimental design was used for estimating the genetic parameters of growth components in Lolium perenne. These parameters might be taken into account in breeding for yield under a given management. From 58 half-sib families derived from a single polycross, the morphogenesis of 3 successive leaves on 1 tiller of 20 individuals per family was recorded 3 times a week in the spring. Phyllochron, duration of leaf elongation and adult leaf length were measured, and the leaf elongation rate and the mean number of growing leaves per tiller were estimated. Leaf length and elongation rate were found to be highly correlated and showed a genetic variability and a narrow-sense heritability that were definitely higher than phyllochron and duration of leaf elongation. Compared with controls, the progenies indicated an extended genetic variability of morphogenetic traits, mainly towards to genotypes with short leaves and/or rapid phyllochron (but to a lesser extent). Leaf length therefore appeared as the morphogenetic trait that could be most modified through selection. This has been used as a selection criterion in breeding for high productivity under infrequent cutting. Conversely, no morphogenetic trait such as phyllochron, which is assumed to control yield under frequent cutting, responds so effectively to selection, which led us to propose that selecting for short-leaved genotypes could be an alternative approach that should be investigated.


Résumé - Amélioration de l'adaptation au mode d'exploitation chez le ray-grass anglais (Lolium perenne L). II. Variabilité génétique et héritabilité des composantes de la morphogénèse foliaire. Un dispositif expérimental réduit a été utilisé pour estimer les paramètres génétiques des composantes de la morphogenèse chez le ray-grass anglais et comment ceux-ci pourraient être pris en compte en sélection pour améliorer la productivité dans un système d'exploitation donné. À partir de 58 familles de demi-frères issues d'un polycross, la morphogenèse de 3 feuilles successives a été enregistrée 3 fois par semaine au printemps sur une talle chez 20 individus par famille. Le phyllochrone, la durée d'allongement des feuilles et leur longueur finale ont été déterminés et ont permis d'estimer la vitesse d'allongement ainsi que le nombre moyen de feuilles en croissance par talle. Une corrélation étroite a été mise en évidence entre longueur des feuilles et vitesse d'allongement, qui ont montré également une variabilité génétique ainsi qu'une héritabilité au sens étroit nettement supérieures à celles du phyllochrone et de la durée d'allongement. En comparaison des variétés témoins, les descendances se sont caractérisées par un élargissement de la variabilité génétique des caractères de la morphogénèse, en particulier dans le sens de génotypes à petites feuilles et/ou phyllochrone rapide dans une moindre mesure. La longueur des feuilles apparaît ainsi comme le caractère le plus susceptible d'être modifié par sélection a pu être plus ou moins directement utilisé comme critère de sélection pour améliorer le rendement en système de fauche. Inversement, aucun caractère pressenti déterminant pour améliorer le rendement en coupes fréquentes, tel le phyllochrone, ne semble être aussi manipulable par sélection ; ce qui amène à proposer qu'une sélection pour des génotypes à feuilles courtes pourrait être une solution qui mériterait d'être testée expérimentalement.


Key words: Lolium perenne = perennial ryegrass / heritability / leaf morphogenesis / breeding method / cutting frequency

Mots clés : Lolium perenne = ray-grass anglais / héritabilité / morphogénèse foliaire / méthode de sélection / fréquence de coupe