Agronomie 18 (1998) 413-425
DOI: 10.1051/agro:19980506

Divergent evolution of wheat populations conducted under recurrent selection and dynamic management

Isabelle Goldringer^a, Sophie Paillard^a, Jérôme Enjalbert^a, Jacques L. David^b and Philippe Brabant<sup>a, c

a</sup>  Inra, Ina-PG UPS, Station de génétique végétale, Ferme du Moulon, 91190 Gif-sur-Yvette, France
^b  Ensam Inra UFR de génétique et amélioration des plantes, Domaine de Melgueil, 34130 Mauguio, France
^c  Ina-PG, 16 rue Claude Bernard, 75005 Paris, France

Abstract - The effects of artificial selection in a recurrent selection programme (RS) and natural selection in a dynamic management programme (DM) were studied in a wheat composite population. The initial population, populations of different cycles of RS and four populations of DM were compared for agromorphological traits. It is shown that DM and RS led to divergent evolution of the populations that could be sharply distinguished by few traits: plant height, earliness, frequency of bearded plants and susceptibility to powdery mildew and leaf rust. Except for plant height, genetic variability was maintained in the DM system either within the populations or through the differentiation between populations. Variability was also preserved in the RS programme except for leaf rust resistance for which the strong increase of resistance level led to a loss of genetic variability. Compared with RS, DM could have selected more multigenic resistances and conserved a larger diversity of resistance genes. Conditions for the possible use of the DM populations as a source of variability for the RS programme are discussed. We suggest the introduction of artificial selection in some DM populations in order to preserve their 'cultivated' phenotype. In DM, the benefit of multiplication sites with high and contrasting parasitic pressures is emphasized. (© Inra/Elsevier, Paris.)

Résumé - Évolution divergente de populations de blé en sélection récurrente et en gestion dynamique. Les effets de la sélection sont étudiés sur une population composite de blé : sélection artificielle dans un programme de sélection récurrente (RS) et sélection naturelle dans un programme de gestion dynamique (DM). La population initiale, des populations de différents cycles de RS, et des populations maintenues huit années dans quatre environnements en DM, sont comparées pour des caractères agro-mrophologiques. Il est montré que RS et DM conduisent à des évolutions divergentes des populations. Peu de caractères (hauteur des plantes, précocité, fréquence de plantes barbues, sensibilité à l'oïdium et à la rouille brune) suffisent à différencier les populations issues des deux systèmes. Sauf pour la hauteur, la variabilité génétique a été conservée en GD, soit à l'intérieur des populations, soit grâce à la structuration entre populations. La variabilité a été préservée également en RS sauf pour la résistance à la rouille brune, pour laquelle l'augmentation forte du niveau de résistance s'est accompagnée d'une perte de variabilité. En comparaison, DM pourrait avoir conduit à la sélection de mécanismes plus multigéniques et à la conservation d'une plus grande diversité de gènes de résistance. Les conditions pour une utilisation des populations DM comme source de variabilité pour le programme RS sont discutées. Il est proposé d'introduire une sélection artificielle dans certaines populations de DM afin d'en préserver les caractéristiques « cultivées ». L'intérêt en DM, de sites de multiplication présentant de fortes pressions parasitaires contrastées est souligné. (© Inra/Elsevier, Paris.)

Key words: recurrent selection / dynamic management / Triticum aestivum / genetic variability / local adaptation / wheat population

Mots clés : sélection récurrente / gestion dynamique / Triticum aestivum / variabilité génétique / adaptation locale