種子園

採種園とは、植物を作るための遺伝子改良種子、または新しい森林を造成するための種子を大量生産するために、特別に配置された樹木を 集中的に管理して植えた農園です。

種子園は、育種集団から生産集団 (森林) に遺伝的に改良された材料を移すための大量増殖の一般的な方法であり、この意味では「増殖」集団と呼ばれることがよくあります。種子園は、選択された遺伝子型の接ぎ木 (栄養体コピー) で構成されることがよくありますが、実生種子園も主に果樹園と子孫テストを組み合わせるために存在します。種子園は、育種プログラムとプランテーションの確立を強力に結び付けます。種子園は、種子生産地域、種子群、または未改良群から得られる種子と比較して、優れた遺伝的品質の種子を生産するように設計および管理されています。

第一世代の種子園では、親は通常、表現型的に選択された木です。上級世代の種子園では、種子園は樹木の育種によって生み出された利益を収穫しており、親はテストされたクローンまたはファミリーの中から選択されることがあります。種子園の生産的な生育サイクルを育種集団のサイクルタイムと同期させるのが効率的です。種子園では、関連する個体またはクローンコピーが互いに離れるように木を配置することができます。種子園は、遺伝的利益と多様性のトレードオフが最も重要な懸念事項である遺伝的改良プログラムの実施手段です。種子園作物の遺伝的利益は、主に果樹園の親の遺伝的優位性、結果として生じる種子作物への配偶子の寄与、および種子園外の花粉汚染に依存します。

種子生産と遺伝子多様性は、種子園作物のような改良された材料を使用する場合の重要な側面です。種子園作物は、通常、限られた数の樹木から得られます。しかし、一般的な風媒花種の場合、多くの花粉が種子園外からもたらされ、遺伝的多様性が広がります。第一世代の種子園の遺伝的利益は大きくなく、種子園の子孫は改良されていない材料と重複します。種子作物の遺伝子多様性は、果樹園の親間の血縁関係、親の稔性の変化、および花粉の混入によって大きく影響されます。

種子園は通常、良質の種子を持続的に大量に収穫できるように管理されています。これを実現するために、次のような方法が一般的に適用されています。南向きの平坦な場所に果樹園を設ける (果樹園の維持と種子生産に適した条件)、同じ種の木が近くに生えないようにする (強い花粉汚染を避ける)、花粉雲を生産し、主に花粉雲で受粉するのに十分な面積を確保する、列間の通路を掃除する、施肥する、補助的な受粉を行う。種子園の遺伝的品質は、遺伝的間引きと選択的収穫によって向上させることができます。^[1]米国の南部イエローパインの植林林業では、ほぼすべての植物が種子園に由来し、ほとんどの植林地は家族単位で植えられているため、種子処理、植物生産、植林の間、各クローンからの収穫は別々に保管されます。^[2]

• クローンの有効数（多様性、状態数、遺伝子多様性）と遺伝的ゲインの最適なバランスは、クローンの貢献（ラメットの数）を遺伝的価値（「線形展開」）に比例（線形依存）させることによって達成されます。これはいくつかの仮定に依存しており、その 1 つは、種子果樹園の収穫への貢献がラメットの数に比例するというものです。しかし、ラメットの数が多いほど、無効な自家受粉によって失われる花粉の割合が大きくなります。しかし、これを考慮しても、線形展開は非常に良い近似です。^[3]ゲインの増加には常に有効なクローン数の損失が伴うと考えられていましたが、線形展開アルゴリズムを使用して遺伝的間引きをいくつかのかなりアンバランスな種子果樹園に適用すると、両方を同時に得ることができることが示されています。^[1]クローン間の血縁関係は、近親交配よりも多様性にとって重要です。
• ヨーロッパアカマツの成木クローン種子園12か所について、予想される種子形成におけるクローン変異がまとめられました。^[4]クローン間の種子形成能力はそれほど劇的ではなく、ヨーロッパアカマツの実際の種子生産とはあまり関係がないと思われます。
• クローンアーカイブにおけるヨーロッパアカマツの球果の相関は、採種園における同じクローンの相関とはあまり相関がありませんでした。^[5]したがって、良好な結実を示すクローンを選択して結実を増やすことは意味がないようです。
• 支持樹の育種が進むにつれて、新しい種苗園は古いものよりも遺伝的に優れたものになります。これは種苗園の経済的寿命に関連する要因です。スウェーデンヨーロッパアカマツの経済的寿命は30年と推定されていますが、これは現在の寿命よりも短いです。^[6]
• 重要な風媒花種の種子園は、種子園の木が花粉を大量に生産し始める前に種子を作り始めます。したがって、花粉親のすべてまたはほとんどは種子園の外にあります。計算によると、種子園の種子は、より古く成熟した種子園またはスタンド種子よりも優れた代替品であると期待されています。自殖や関連する交配がないことや多様性が高いことなど、早生種子の利点は早生種子のプラス要因です。^[7]
• スウェーデンの針葉樹園では、クローンの試験が行われており、クローンの数は20～25個で、良いクローンからより多くのラメットを、悪いクローンからより少ないラメットを採取できるため、有効なラメット数は15～18個です。クローンの数が多いと、遺伝的利益が不必要に失われます。クローンの数が少ない場合でも、既存の選択肢よりも優れている場合があります。米国の南部の松の場合、クローンの数が半分であれば最適かもしれません。^[8]
• 森林樹の育種が高度な世代に進むと、種子園の候補は近親関係になり、種子園でどの程度の近親クローンを許容できるかという問題が緊急の課題となる。遺伝子の多様性は近親交配よりも重要な考慮事項であるように思われる。候補の数が種子園に必要な多様性（ステータス数）の少なくとも8倍であれば、関係は制限されず、クローンは通常どおりに展開できるが、半きょうだいと全きょうだいには制限がある。しかし、候補集団の多様性が低い場合は、より洗練されたアルゴリズムが必要となる。^{[9] [10]}

• 二対交配
• 接ぎ木
• 植物苗床

ウィキメディア・コモンズには、種子果樹園に関連するメディアがあります。

• Kang, KS (2001). 種子果樹園作物の遺伝的増加と遺伝子多様性。Wayback Machineに 2016-03-03 にアーカイブ(要約)。Acta Universitatis Agriculturae Sueciae、Silvestria 187。
• Lindgren, D. (編) Seed Orchard Conference Proceedings。スウェーデン、ウメオ、2007 年 9 月 26 ～ 28 日。256 ページ。
• Prescher, F. (2007)。種子園 - 機能、管理、種子調達に関する遺伝学的考察。スウェーデン農業科学大学博士論文。