Fields of efficiency of breeding methods for per se value or combining ability in plant breeding

À partir des expressions classiques du progrès génétique sur la valeur propre ou sur la valeur en combinaison, les domaines d’efficacité de six méthodes de sélection (sélection massale, sélection familiale demi-frères, sélection familiale pleins-frères, sélection sur descendances pleins-frères et sélection sur descendances S1) sont déterminés avec les hypothèses suivantes : absence d’épistasie, absence d’interaction génotype x milieu, même nombre de plantes au niveau du test, quelle que soit la méthode, et même taille génétique effective en un cycle. Le progrès génétique est considéré à trois niveaux : par cycle, par génération et par unité de temps avec une génération hors-saison pour l’intercroisement. Pour simplifier les comparaisons impliquant des méthodes avec test de familles, un nombre suffisamment grand de plantes par parcelle est considéré ; cela permet de relier entre elles les héritabilités des différents systèmes de test. Pour les cinq méthodes impliquant des familles, deux types de domaines sont déterminés, ceux qui sont une fonction de l’héritabilité et de la corrélation (ρs1) entre les effets additifs pour la valeur propre et pour la valeur en S1 (pour une proportion donnée de la variance d’additivité (a2) et pour un rapport donné r2S1 de la variance d’additivité en S1 à la variance additivité classique), et ceux qui sont une fonction de l’héritabilité et de la part de la variance d’additivité (pour des valeurs fixées de ρ2s1). Parmi les méthodes avec test de descendances ou de familles, la sélection sur descendances S1 est la meilleure pour le progrès génétique par cycle et cela pour une large gamme de situations allant d’héritabilités moyennes à faibles. Par unité de temps, sans et plus nettement avec, une génération hors saison pour l’intercroisement, le domaine d’efficacité de la sélection sur descendances S1 est plus étroit, et la sélection familiale pleins-frères est la plus efficace dans une large gamme de situations réalistes. À partir des comparaisons impliquant la sélection massale et la sélection familiale, sans génération hors-saison, il apparaît que la sélection massale peut être la meilleure méthode dans plusieurs situations et non pas nécessairement à forte héritabilité. Cependant l’avantage de la sélection massale pour des héritabilités moyennes à faibles disparaît avec l’utilisation d’une génération hors saison pour l’intercroisement de la sélection familiale.

Starting from classical expressions of genetic advance for per se value or general combining ability, the fields of efficiency of 6 breeding methods (mass selection, half-sib family selection, full-sib family selection, half-sib progeny test, full-sib progeny test and S1 selection) were determined with the following assumptions: no epistasis, absence of genotype x environment interaction, same number of plants at the level of the test whatever the selection methods and same effective size in one cycle. Genetic advance was considered at 3 levels: per cycle, per generation and per unit of time with one off-season generation for intercrossing. To simplify the comparisons among methods involving families, a sufficiently large number of plants per family was considered, which permitted an examination of relationships between the heritabilities of the various testing systems. For the 5 breeding methods involving family or progeny testing, 2 types of ’fields’ were determined, those that were a function of heritability and the correlation ρs1 between additive effect for S1 value and additive effect for per se value (for a given part of the additive variance (a2) and a given ratio r2S1 of additive variance in S1 to classical additive variance), and those that were a function of heritability and of the part of additive variance (for given values of ρ2s1 and )r2S1. On a per cycle basis, among methods with progeny and family testing, S1 selection is the best in a large range of situations from medium to low heritabilities. Per unit of time, without and more clearly with one off-season generation for intercrossing, the field of efficiency of S1 selection restricted and full-sib family recurrent selection is the most efficient in a large range of realistic situations. From comparisons involving mass selection and family selection without an off-season generation, it appears that mass selection is the best method in several situations, not necessarily at high heritability. However, the advantage of mass selection at medium to low heritability disappear with the use of one off-season generation for intercrossing in family selection.