Efficiency of selection with mixed negative assortative mating and modified tandem selection in Tribolium

Summary Effectiveness of selection with mixed negative assortative mating and modified tandem selection was tested in Tribolium castaneum , using two independent experiments. In experiment 1, two lines were selected on pupal weight and adult weight in opposite directions; in the line P + A ‐ , the selected male with the highest pupal weight was mated to the selected female with the lowest adult weight and so on. Similarly, in the line P ‐ A + , the selected males with the lowest pupal weights were mated to the selected females with the highest adult weights, etc. In experiment 2, individual selection was carried out in two lines for high pupal weight (P + ) or low adult weight (A ‐ ), and in two lines for low pupal weight (P ‐ ) or high adult weight (A + ); crosses were made every generation between the P + and A ‐ , and the P ‐ and A + selected lines, and the F 1 (P + A ‐ ) and F 1 (P ‐ A + ) progenies scored. Pupal and adult weights were measured at 21 and 28 days after adult emergence, respectively. There were three generations of selection in each of three replicates, the proportion selected being 20%. In experiment 1, observed response for pupal weight was positive for line P + A ‐ and negative for line P ‐ A + (p < 0.05 and p < 0.01, respectively); the divergence between the two lines was 0.94 ± 0.04. Adult weight changed significantly in the opposite direction to that of pupal weight; the difference between the two lines for adult weight was −0.53 ± 0.03. In experiment 2, mean response for pupal weight was significant in both crosses (p < 0.01 and p < 0.05, respectively), positive in the F 1 (P + A ‐ ) and negative in the F 1 (P ‐ A + ) cross, the divergence between them being 0.87 ± 0.08. Adult weight changed in the same direction as pupal weight in both crosses, although the mean response was not significantly different from zero. The results of these experiments showed that selection with mixed negative assortative mating was effective for increasing pupal weight and, simultaneously for decreasing adult weight, or vice versa, responses being antagonistic to the value of the genetic correlation between them. The use of modified tandem selection was not effective for changing weights in opposite directions. Resumen Eficiencia de la selección con apareamiento clasificado mixto negativo y la selección tandem modificada en Tribolium La eficiencia de la selección seguida de apareamiento clasificado mixto negativo y la selección tandem modificada fue analizada en Tribolium castaneum usando dos experimentos independientes. En el experimento 1, se seleccionaron dos líneas para peso de pupa y peso adulto en direcciones opuestas; en la línea P + A ‐ el macho seleccionado con mayor peso de pupa se apareaba con la hembra seleccionada de menor peso adulto, el segundo macho con mayor peso de pupa con la segunda hembra de menor peso adulto, y así sucesivamente. En la línea P ‐ A + se procedió análogamente, pero apareando los machos de menor peso de pupa con las hembras de mayor peso adulto. En el experimento 2, se hizo selección individual a favor de peso de pupa en una línea (P + ) y en contra de peso adulto en otra línea (A ‐ ), cruzando en cada generación las dos líneas y midiendo la descendencia F 1 (P + A ‐ ). Análogamente, se obtuvo el cruce F 1 (P ‐ A + ) entre una línea seleccionada para bajo peso de pupa (P ‐ ) y otra seleccionada para alto peso adulto (A + ). Los pesos de pupa y adulto se midieron a los 21 y 28 días de la emergencia del adulto, respectivamente. Se hicieron tres repeticiones y tres generaciones de selección, siendo la proporción de selección 20%. En el experimento 1, la respuesta para peso de pupa fue positiva en la línea P + A ‐ (p < 0.05) y negativa en la línea P ‐ A + (p < 0.01); la divergencia entre ambas líneas fue 0.94 ± 0.04. El peso adulto cambió significativamente en dirección opuesta a la del peso de pupa, siendo la diferencia entre las dos líneas −0.53 ± 0.03. En el experimento 2, la respuesta para el peso de pupa fue significativa en ambos cruces (p < 0.01 y p < 0.05, respectivamente), positiva en F 1 (P + A ‐ )y negativa en F 1 (P ‐ A + ), siendo la divergencia 0.87 ± 0.08. El peso adulto cambió en la misma dirección que el peso de pupa, aunque no significativamente. Los resultados de estos experimentos indican que la selección con apareamiento clasificado mixto negativo era efectiva en incrementar el peso de pupa y disminuir simultáneamente el peso adulto, o vice versa, siendo las respuestas en peso de pupa y peso adulto antagónicas con el valor de la correlación genética entre ambos. La selección tandem modificada no fue efectiva en cambiar ambos pesos en direcciones opuestas. Zusammenfassung Wirksamkeit von Selektion mit gemischter negativer assortativer Paarung und modifizierter Tandemselektion bei Triboleum Die Wirksamkeit beider Verfahren wurde in zwei getrennten Versuchen geprüft. In Versuch 1 wurden zwei Linien für Puppen‐ und adultem Gewicht in entgegengesetzten Richtungen selektiert; in Linie P + A ‐ wurde das Männchen mit höchstem Puppengewicht mit dem Weibchen mit niedrigstem adultem gepaart, usw. und in Linie P ‐ A + wurde umgekehrt verfahren. Im Versuch 2 wurde individuelle Selektion in 4 Linien für jeweils eine Eigenschaft P + , P ‐ , A + , A ‐ durch drei Generationen durchgeführt und in jeder Generation die Linien gekreuzt: F 1 (P + A ‐ ) und F 1 (P ‐ A + ). Puppen und adultes Gewicht wurden 21 und 28 Tage nach adultem Schlupf gemessen. Die Remontierungsrate war 20%. Im Versuch 1 war der Selektionserfolg für Puppengewicht positiv bei Linie P + A ‐ und negativ für P ‐ A (p < 0.05, p < 0.01) und die Divergenz zwischen den Linien 0.94 ± 0.04. Adultes Gewicht änderte sich signifikant in entgegengesetzter Richtung, der Unterschied zwischen beiden Linien war −0.53 ± 0.03. Im Versuch 2 änderte sich das Puppengewicht in beiden Linien, positiv bei F 1 (P + A ‐ ), negativ bei F 1 (P ‐ A + ) (p < 0.01, p < 0.05), der Unterschied war 0.87 ± 0.08). Adultes Gewicht änderte sich aber in derselben Richtung wie Puppengewicht, allerdings nicht signifikant. Die Ergebnisse zeigen, daß gemischt negative assortative Paarung selektierter Individuen zu Veränderung in antagonistischer Richtung auch bei relativ eng korrelierten Merkmalen führt, während modifizierte Tandemselektion diesbezüglich nicht erfolgreich war.