Optimala fröplantager

Detta projekt har bekostat senare delen av Kyu-Suk Kangs avhandlingsarbete och uppföljningar.

Kyu-Suk Kang tilldelades 2005 International Union of Forest Research Organisations ”Outstanding Doctoral Research Award”, som delas ut vart femte år för de mest framstående doktorsarbetena inom IUFROs forskningsområden.

Avhandling: Kang, K.S. 2001. Genetic gain and gene diversity of seed orchard crops. Acta Universitatis Agriculturae Sueciae. Silvestria 187 75pp+ 11 chapters

Lista på arbetena i avhandlingen i den form som de slutligen publicerats: Kang, K.S. and Lindgren, D. 1998. Fertility variation and its effect on the relatedness of seeds in Pinus densiflora, Pinus thunbergii and Pinus koraiensis clonal seed orchards. Silvae Genet. 47(4): 196-201. Kang, K.S. and Lindgren, D. 1999. Fertility variation among clones of Korean pine (Pinus koraiensis S. et Z.) and its implications on seed orchard management. For. Genet. 6(3): 191-200. Kang, K.S. 2000. Clonal and annual variation of flower production and composition of gamete gene pool in a clonal seed orchard of Pinus densiflora. Can. J. For. Res. 30(8): 1275-1280. Kang, K.S., Harju, A.M., Lindgren, D., Nikkanen, T., Almqvist, C. and Suh, G.U. 2001. Variation in effective number of clones in seed orchards. New Forests 21(1): 17-33. Kang, K.S., Lindgren, D. and Mullin, T.J. 2001. Prediction of genetic gain and gene diversity in seed orchard crops under alternative management strategies. Theor. Appl. Genet. (TAG) 103(6-7): 1099-1107. Kang, K.S., Bila, A.D., Lindgren, D. and Choi, W.Y. 2001. Predicted drop in gene diversity over generations in the population where the fertility varies among individuals. Silvae Genet. 50(5-6): 200-205. Kang, K.S., Lai, H.-L. and Lindgren, D. 2002. Using single family in reforestation: gene diversity concerns. Silvae Genet. 51(2-3): 65-72. Kang, K.S. and El-Kassaby, Y.A. 2002. Considerations of correlated fertility between genders on genetic diversity: Pinus densiflora seed orchard as a model. Theor. Appl. Genet. (TAG) 105(8): 1183-1189. Kang, K.S., Kjær, E.D. and Lindgren, D. 2003. Balancing gene diversity and nut production in Corylus avellana collections. Scand. J. For. Res. 18(2): 118-126. Kang, K.S., Bila, A.D., Harju, A.M. and Lindgren, D. 2003. Fertility variation in forest tree populations. Forestry 76(3): 329-344. Kang, K.S., El-Kassaby, Y.A., Choi, W.Y., Han, S.U. and Kim, C.S. 2003. Genetic gain and diversity caused by genetic thinning in a clonal seed orchard of Pinus densiflora. Silvae Genet. 52(5-6): 220-223. Kang, K.S., Lindgren, D. and Mullin, T.J. 2004. Fertility variation, genetic relatedness and their effects on gene diversity of seeds from a seed orchard of Pinus thunbergii. Silvae Genet. 53(5-6): 202-206. Kang, K.S., Lindgren, D., Mullin, T.J., Choi, W.Y. and Han, S.U. 2005. Genetic gain and diversity of orchard crops under alternative management options in a clonal seed orchard of Pinus thunbergii. Silvae Genet. 54(3): 93-96.

Fröplantageklonerna har så varierande antal avkommor att det typiskt “effektivt” bara är hälften så många kloner jämfört med utplanterat antal. En väsenlig del av dessa variationer beror på att klonerna enligt en genomgång av ett stort antal plantager befanns ha ganska olika representation i många existerande plantager. Å andra sidan ökas det ”effektiva antalet” väsentligt genom att en del av fäderna till fröplantagefröet har sitt ursprung utanför fröplantagen (pollenkontamination). Metoder har utvecklats och tillämpats på många objekt för att beräkna vinst, effektivt klonantal och gendiversitet ur faktorerna:

• genetisk variation bland kandidater, förädlingsvärden;
• släktskap mellan kloner;
• antalet kloner vid etablerande;
• antal kloner med lågt förädlingsvärde som gallrats bort;
• antal kloner med högt förädlingsvärde som skördas;
• vid sexuell asymmetri: antal kloner som är fäder och antal kloner som är mödrar;
• fertilitet på hon- och hansidan och korrelationen däremellan;
• frekvensen och den genetiska kvalitén av pollenkontaminationen.

Dessa beräkningsmetoder kan ligga till underlag för olika optimeringsförfaranden och konsekvensuppskattningar. Metoderna ligger till underlag för de överväganden som gjorts i Sverige, som lett till ökande användning av särplockning. De används också vid beräkningar och optimeringar av fröplantager med varierande klonrepresentation.

Ett nytt begrepp lanserades för att mäta fertilitetsskillnader mellan genotyper, ”syskonkoefficient”. Detta är ett standardiserat mått på sannolikheten för att individer i en population har samma förälder. Detta kan vara ett användbart sätt att beskriva en skog som uppkommit ur fröplantagefrö.

En litteraturgenomgång över fertilitetsvariationer mellan genotyper i olika objekt har gjorts. Fertilitetsvariationerna är ofta väsentligt större i bestånd än i fröplantager.

En ibland realistisk möjlighet att öka gendiversiteten vid fröinsamling är att begränsa den mängd frö som insamlas per genotyp.

En studie har gjorts av vad som genetiskt förväntas karaktärisera skogar, som skördas från en enda fröplantageavkomma (halvsyskonskogsbruk), som är vanliga i södra USA. Jag rekommenderar att anlägga sådana skogar i halvpraktisk skala i försöksmässiga former.