Optimizing a Regional White Spruce Tree Improvement Program: SNP Genotyping for Enhanced Breeding Values, Genetic Diversity Assessment, and Estimation of Pollen Contamination
Notice bibliographique
Résumé
The utilization of genotyping has gained significant popularity in tree improvement programs, aiding in enhancing the precision of breeding values, removing pedigree errors, the assessment of genetic diversity, and evaluating pollen contamination. Our study explores the impact of utilizing 5308 SNP markers to genotype seed orchard parents (166), progeny in progeny trials (667), and seedlot orchard seedlings (780), to simultaneously enhance variance components, breeding values, genetic diversity estimates, and pollen flow in the Region I white spruce (Picea glauca) breeding program in central Alberta (Canada). We compared different individual tree mixed models, including pedigree-based (ABLUP), genomic-based (GBLUP), and single-step pedigree-genomic-based (ssGBLUP) models, to estimate variance components and predict breeding values for the height and diameter at breast height traits. The highest heritability estimates were achieved using the ssGBLUP approach, resulting in improved breeding value accuracy compared to the ABLUP and GBLUP models for the studied growth traits. In the six orchard seedlots tested, the genetic diversity of the seedlings remained stable, characterized by an average of approximately 2.00 alleles per SNP, a Shannon Index of approximately 0.44, and an expected and observed heterozygosity of approximately 0.29. The pedigree reconstruction of seed orchard seedlings successfully identified consistent parental contributions and equal genotype contributions in different years. Pollen contamination levels varied between 11% and 70% using SNP markers and 8% to 81% using pollen traps, with traps both over- and under-estimating contamination. Overall, integrating genomic information from parents and offspring empowers forest geneticists and breeders in the Region I white spruce breeding program to correct errors, conduct backward and forward selections with greater precision, gain a deeper understanding of the orchard’s genetic structure, select superior seedlots, and accurately estimate the genetic worth of each orchard lot, which can ultimately result in increased and more precise estimates of genetic gain in the studied growth traits.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».