Agronomie 13 (1993) 371-379
DOI: 10.1051/agro:19930502

Influence de la recombinaison sur la variabilité génétique. II. Étude par simulations

J. Kervella^a, N. Robert^b and G. Fouilloux<sup>c

a</sup>  INRA, station de recherches fruitières méditerranéennes, BP 91, F84143 Montfavet Cedex
^b  INRA, station d'amélioration des plantes, domaine de Crouelle, F63039 Clermont-Ferrand Cedex
^c  INRA, station d'amélioration des plantes, route de Saint-Cyr, F78000 Versailles, France

Résumé - Pour compléter une étude expérimentale portant sur l'intérêt, pour l'amélioration des plantes, d'un gène élévateur des fréquences de recombinaison, deux études par simulation ont été réalisées. Dans la première étude, des descendances de 10 individus ont été dérivées par une génération d'autofécondation ou par un plan circulaire de croisement, à partir de quatre populations, dans des cas de fréquences moyennes de recombinaison élevées, intermédiaires et faibles. Les distributions des variances génétiques des descendances issues d'une même population ont été comparées. Dans les deux types de descendances, les distributions des variances génétiques se recouvrent largement, que la population présente un excès d'associations en couplage ou en répulsion. Il risque donc d'être difficile de mettre expérimentalement en évidence l'effet de différences de fréquences de recombinaison sur la variabilité génétique de caractères quantitatifs. Dans la seconde étude, un programme de sélection récurrente a été simulé pour des fréquences moyennes de recombinaison élevées, intermédiaires, et faibles. Pour la fréquence de recombinaison la plus faible, le progrès génétique est plus lent, légèrement moins important, et la variance génétique plus élevée. Par contre, de même que pour la simulation précédente, les fréquences de recombinaison élevées et intermédiaires donnent des résultats similaires du point de vue du progrès génétique et de la variance génétique. Un gène élevant les taux de recombinaison n'est donc intéressant que si le linkage est très étroit ou les croisements difficiles. Sinon, un plan d'intercroisement assure une gestion efficace de la variabilité.

Abstract - Influence of recombination on genetic variability: II. Simulation studies. Two stimulation studies were carried out to complement an experimental study of the possible interest for plant breeders of an allele increasing recombination rates. In the first simulation study, 4 populations of 10 individuals were simulated in the case of high (45%), medium (19.6%) and low (6.9%) recombination frequencies. Ten-plant populations were derived by one generation, either from selfing or from crossing in a circular mating design, from each of the 4 populations. For each initial population, the distribution of the genetic variances in the populations obtained by one mating system overlapped widely in the 3 cases of recombination rates considered, whether the initial population presented an excess of coupling phase, or an excess of repulsion phase. An experimental assessment of the effect of recombination rate differences on genetic variability of quantitative traits is therefore likely to be difficult. The second study simulated a recurrent selection program in the case of high (45%), medium (19.6%) and low (9%) recombination rates. The mean genetic value increased somewhat more slowly and reached a slightly lower value for low recombination rates, whereas the genetic variance remained the highest after the second selection cycle. The evolutions in genetic mean values and genetic variances were almost identical for medium and high recombination frequencies. Thus, an allele which increases recombination rates will only be of interest in the case of close linkage or difficult crossing. Otherwise, a circular mating design manages efficiently the initial germplasm.

Key words: simulation studies / recombination / genetic variability / variance / coupling phase / repulsion phase / recurrent selection program

Mots clés : simulation / recombinaison / variabilité génétique / variance / couplage / répulsion / sélection récurrente