Realized heritability estimation for pesticide resistance traits

Abstract Tanaka & Noppun (1989) have described a procedure for estimating realized heritabilities, h 2 , from artificial selection experiments for pesticide resistance. Here I describe three processes especially relevant to such selection experiments that may introduce important biases into resulting estimates of h 2 . First, imperfect bioassays, in which different individuals receive different doses, have diminished abilities to discriminate between individuals on the basis of their tolerances. This results in an overestimate of S , the selection differential, and a corresponding underestimate of h 2 . Second, sublethal effects of pesticide exposure may generate variation in reproductive output among survivors of a round of artificial selection, with more tolerant individuals frequently producing more progeny. This results in an underestimate of S and a corresponding overestimate of h 2 . Third, unequal selection applied to males and females, especially likely to occur when mass selection is applied to adults of both sexes after mating has occurred, may cause S to be overestimated and h 2 to be underestimated. Biases introduced by these processes may in some cases be large, adding an unacceptable amount of uncertainty to h 2 estimates. Only if these biases are avoided can heritability estimates be usefully incorporated into prospective models of resistance evolution. Résumé Estimation réaliste de l'héritabilité de la résistance aux pesticides Tanaka & Noppun (1989) ont décrit une procédure d'estimation réaliste de l'héritabilité, h 2 , lors d'expériences de sélection artificielle de résistance aux pesticides. Je décris ici 3 processus liés particulièrement à de telles expériences de sélection pouvant introduire des biais importants dans l'estimation de h 2 . Premièrement, des tests imparfaits, au cours desquels différents individus reçoivent différentes doses, ont réduit les possibilités de distinguer les individus en fonction de leur tolérance; ceci conduit à la surestimation de S , la sélection différentielle, et à une sous‐estimation parallèle de h 2 . Deuxièmement, les effets sublétaux de l'exposition aux pesticides peuvent provoquer une variation de l'impact reproducteur des survivants au cours de la sélection artificielle, les individus les plus tolérants produisant souvent plus de descendants; ceci entraine une sous‐estimation de S et une surestimation correspondante de h 2 . Troisièmement, une sélection inégale des mâles et des femelles, particulièrement quand une sélection de masse affecte les adultes des deux sexes après les accouplements, peut provoquer une surestimation de S et une sous‐estimation de h 2 . Les biais introduits par ces processus peuvent être dans certains cas importants, ajoutant une part inacceptable d'incertitude dans les estimations de h 2 . Ce n'est que si biais sont évités que l'estimation de l'héritabilité peut être incorporée utilement dans les modèles prospectifs de l'évolution de la résistance.