VIEW ARTICLE    doi:10.1094/ASBCJ-2010-0706-01

Predicting Offspring Performance in Hop (Humulus lupulus L.) Using AFLP Markers. J. H. Henning (1), USDA-ARS-FSRC, Corvallis, OR; M. S. Townsend, Department of Crop and Soil Sciences, Oregon State University, Corvallis, OR; and P. Matthews, S.S. Steiner, Yakima, WA. (1) Corresponding author. USDA-ARS-FSRC, 3450 SW Campus Way, Corvallis, OR; E-mail: <John.Henning@ars.usda.gov>. This article is in the public domain and not copyrightable. It may be freely reprinted with customary crediting of the source. American Society of Brewing Chemists, Inc., 2010. J. Am. Soc. Brew. Chem. 68(3):125-131, 2010.

Genetic information for male and female hop accessions is limited, hampering parental selection to maximize offspring productivity. Our objective was to determine whether amplified fragment length polymorphism (AFLP)-derived genetic distance (GD(mm)) estimates and coancestry estimates from pedigrees (GS(ped)) between parental pairs could be used to predict offspring performance. GD(mm) estimates among 16 cultivars and 31 male accessions were used to create breeding pairs that were either distantly related (HGD) or closely related (LGD). Families were grown under field conditions in a randomized complete block design with three replicates; yield and vigor were recorded in 2006 and 2007. The HGD families had nearly significantly higher yields (LS means = 1.56 kg per plant versus 1.21 kg per plant; P = 0.056) and significantly higher vigor (LS means = 7.29 [ordinal scale 1–10] versus 6.54; P = 0.0001) than LGD families. GD(mm) estimates were significantly correlated with yield (r = 0.2438; P = 0.023) and vigor (r = 0.2435; P = 0.024). GD(mm) estimates were also correlated with midparent heterosis (MPH) for vigor (r = 0.236; P = 0.03) but were not correlated with yield-based MPH or specific combining ability estimates based on yield or vigor. GS(ped) estimates were negatively correlated with vigor (r = –0.312; P = 0.018) and vigor-based estimates of MPH (r = –0.291; P = 0.01). The information from this study suggests that molecular-based GD(mm) estimates and, in some cases, GS(ped) estimates can predict superior offspring in a known set of hop accessions. Keywords: AFLP, Coancestry, Genetic distance, Heterosis, Humulus

La información genética para accesiones de cultivares de los lúpulos masculinos y femeninos es limitada, que dificulta la selección de los padres para maximizar la productividad de las descendencias. Nuestro objetivo fue determinar si el polimorfismo de longitud de fragmentos amplificados (AFLP)-derivados distancia genética (GD(mm)) las previsiones y estimaciones a partir de pedigríes coancestría (GS(ped)) entre pares de los padres podría ser utilizado para predecir el rendimiento descendencia. GD(mm) estimaciones entre 16 y 31 accesiones de cultivares masculinos fueron utilizados para crear parejas reproductoras que eran parientes lejanos (HDG) o están estrechamente relacionadas (LGD). Las familias fueron cultivadas bajo condiciones de campo en un diseño de bloques completos al azar con tres repeticiones, rendimiento y vigor se registraron en 2006 y 2007. Las familias presentaron mayor producción de HDG casi significativa (LS medio = 1.56 kg por planta en comparación con 1.21 kg por planta; P = 0.056) y el vigor significativamente superior (LS = 7.29 significa [escala ordinal 1–10] frente a 6.54; P = 0.0001) que hizo familias LGD. Estimaciones de GD(mm) se correlacionaron significativamente con el rendimiento (r = 0.2438; P = 0.023) y vigor (r = 0.2435; P = 0.024). Estimaciones de GD(mm) se puede correlacionar con la heterosis mediopadre (MPH) en vigor (r = 0.236; P = 0.03) pero no se correlaciona con el rendimiento basado en MPH o específica capacidad de combinarse las estimaciones basadas en el rendimiento o el vigor. Estimaciones de GS(ped) se correlacionaron negativamente con el vigor (r = –0.312; P = 0.018) y estimaciones basadas en el vigor de MPH (r = –0.291; P = 0.01). La información de este estudio sugiere que las estimaciones de base molecular de GD(mm) y, en algunos casos, las estimaciones GS(ped) puede predecir descendencia superior en un conjunto conocido de accesiones de lúpulo. Palabras claves: AFLP, Coancestría, Distancia genética, Heterosis, Humulus