Stomatal conductance and gross photosynthesis of potato (Solanum tuberosum L.) as influenced by irradiance,temperature, and growth stage

Summary Stomatal conductance (SC) and gross photosynthesis (P_G) of two potato clones were measured simultaneously with a dual-isotope porometer. Maximum P_G rates by Russet Burbank in the field were at intermediate levels early in the season, nearly doubled during mid-season, and declined during August. Maximum SC and P_G rates by Russet Burbank in the field occurred about 11h00, although leaf temperature did not reach its maximum unit¹ about 16h00. P_G rates by Russet Burbank in the glasshouse were maximum at about 24–30°C; SC was maximum by about 24°C and remained relatively constant at higher temperatures even though P_G declined. Clone A6948-4 had higher P_G rates in the field than Russet Burbank under all conditions and did not reach maximum levels until 1350 μE. The P_G response by Russet Burbank to varied irradiance in the glasshouse was similar to its response in the field.

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Zusammenfassung Die stomatale Leitf?higkeit (SC) und die Bruttophotosynthese (P_G) von zwei Kartoffelklonen (Solanum tuberosum L. — Russet Burbank und A6948-4) wurden gleichzeitig mit einem Dual-Isotop-Porometer gemessen. Die maximalen P_G-Raten von Russet Burbank im Feld waren anfangs Saison mittleren Grades, w?hrend der Saisonmitte fast doppelt und im Lauf des Augustes nahmen sie ab (Abb. 1). Die maximalen SC- und P_G-Raten von Russet Burbank im Feld wurden um etwa 11 Uhr vormittags erreicht, obwohl die Blattemperatur ihr Maximum erst ungef?hr um 4 Uhr nachmittags erzielte (Tabelle 1). Die P_G-Raten von Russet Burbank im Glashaus waren bei ca. 24–30°C maximal; das Maximum von SC war ungef?hr bei 24°C und blieb bei h?heren Temperaturen relativ konstant, selbst wenn P_G abnahm (Abb. 2). Offenbar kann die Abnahme von P_G nicht Aenderungen in SC zugeschrieben werden, sondern muss auf eine direkte Temperaturhemmung von P_G zurückgeführt werden. Die P_G-Reaktion von Russet Burbank auf unterschiedliche Einstrahlung im Glashaus war gleich wie ihre Reaktion im Feld. Im Gegensatz zu manchen C₃-Spezies nahm die SC von Russet Burbank mit steigender Einstrahlung von 400 auf 1700 μE m² s¹ zu (Abb. 3). Vergleichende SC-Messungen mit Kartoffeln müssen offenbar bei konstanten und bekannten Lichtstufen vorgenommen werden. Die SC- und P_G-Reaktionen auf die Einstrahlungsstufen (Abb. 3) deuten darauf hin, dass Russet-Burbank-Pflanzen einen überm?ssigen stomatalen Wasserverlust haben und dass SC unter Feldbedingungen vielleicht ohne jede Reduktion in P_G reduziert werden k?nnte. Der Klon A6948-4 hatte h?here P_G-Raten im Feld als Russet Burbank unter allen Bedingungen und erreichte die maximalen Grade nicht bis 1,350 μE (Abb. 4). Diese Vergleiche illustrieren die natürliche Variabilit?t, die in Kartoffelzüchtungsprogrammen vorhanden ist, und best?tigen den Wert des Screenings, um jene auszulesen, die als Elternmaterial für Kreuzungen am nützlichsten sind.

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Résumé La conductance des stomates (SC) et la photosynthèse brute (P_G) de deux clones de pommes de terre (Solanum tuberosum L. —Russet Burbank et A6948-4) ont été mesurées simultanément en utilisant un poromètre à isotope dual. Les intensités maxima de P_G pour Russet Burbank, au champ, se situaient à des niveaux intermédiaires en début de saison, étaient pratiquement doubles en milieu de saison, puis déclinaient en ao?t (fig. 1). SC et P_G atteignaient leur maxima au champ vers 11 heures du matin, alors que la température des feuilles ne parvenait à son maximum que vers 4 heures de l’après-midi (tableau 1). En serre, pour Russet Burbank, P_G était maximum vers 24–30°C; SC était maximum vers 24°C puis restait constant aux températures supérieures, tandis que P_G diminuait (fig. 2). Apparemment, la diminution de P_G ne pouvait être attribuée à des variations de SC mais devait être d?e à une inhibition directe de P_G par la température. Pour Russet Burbank, la réponse de PG en serre à une variation de l’irradiation était identique à la réponse au champ. Contrastant avec de nombreuses espèces C₃, chez Russet Burbank, SC a augmenté avec l’irradiation de 400 à 1700 μEm² sec¹ (fig. 3). Pour les pommes de terre, les mesures comparatives de SC doivent de toute évidence être effectuées à des niveaux constants et connus d’éclairement. Les réponses de SC et P_G aux différents niveaux d’irradiation (fig. 3). suggèrent que les plantes de Russet Burbank perdraient trop d’eau par les stomates et que l’on pourrait peut être réduire SC dans les conditions du champ sans réduire P_G d’aucune fa?on. Quelles que soient les conditions, le cone A6948-4 avait des niveaux de P_G plus élevés au champ que Russet Burbank et n’atteignait un maximum que pour 1,350 μE (fig. 4). Ces comparaisons illustrent la variabilité naturelle que l’on rencontre dans les programmes d’hybridation des pommes de terre, et qui établit la valeur discriminante pour choisir quels seront les matériels parentaux les plus utiles pour les croisements.

     

Comparisons of rate of photosynthesis and tuber yield of a dihaploid,its chromosome-doubled derivatives and parent

Summary The rates of photosynthesis per unit leaf area and tuber yields of a dihaploid of cv. Pentland Crown and its chromosome-doubled derivatives were similar. Pentland Crown had a higher rate of photosynthesis and higher yield than the dihaploid and its tetraploid derivatives. This was shown by a larger number of tubers per plant and higher mean tuber weight for the cultivar. Fresh and dry weight shoot yields of the dihaploid, its chromosome-doubled derivatives and parent were not significantly different from each other (P>0.05). The higher yield of Pentland Crown was possibly due to a higher rate of photosynthesis. There was no evidence that the genes of theSolanum tuberosum dihaploid used in this experiment were physiologically more efficient at the tetraploid than at the diploid level.

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Zusammenfassung Die Photosyntheserate pro Blattfl?cheneinheit wurde bei feld-aufgewachsenen Pflanzen der Sorte Pentland Crown, einer von ihr abgeleiteten Dihaploiden (PDH 7) und durch Chromosomenverdopplung mittels Colchicin (Dionne's Methode) produzierten tetraploiden Klonen (C-numbers) gemessen. Unter Anwendung der 14-CO₂-Technik erwies sich die Photosyntheserate von Bl?ttern von Pentland Crown signifikant h?her als die der Dihaploiden und ihrer chromosomenverdoppelten Derivate (P<0,01). Die Unterschiede zwischen der Dihaploiden und den verdoppelten dihaploiden Klonen waren nicht signifikant (P>0,05) (Abb. 1). Die Dihaploiden und ihre chromosomenverdoppelten Abk?mmlinge ?hnelten sich bei Knollenertrag und dessen Komponenten, Knollenzahl pro Pflanze und mittlerem Knollengewicht. Diejenigen von Pentland Crown lagen signifikant h?her (P<0,01) (Abb. 2, 3 und 4). Frühe Knollenernte ergab keine ?nderungen in der Rangordnung der Genotypen für Knollenertrag, obwohl der Mehrertrag von Pentland Crown gegenüber den anderen St?mmen h?her war als bei sp?teren Ernten. Vermutlich erfolgt die Knollenbildung früher oder geht bei Pentland Crown initiell in h?herer Rate als bei den anderen Genotypen vor sich. Der Krautertrag pro Pflanze war bei allen drei Genotypen ?hnlich (Tab. 1); w?hrend Pentland Crown früher als die Dihaploide und ihre chromosomenverdoppelten Abk?mmlinge auflief, blieben bei letzteren die Bl?tter l?nger grün. Der h?here Knollenertrag von Pentland Crown ist vermutlich auf die h?here photosynthetische Leistung zurückzuführen. Die durch Colchicinbehandlung bei PDH 7 produzierten tetraploiden Klone (C-numbers) werden als identische Genotypen betrachtet. Da jedoch jeder von unterschiedlichem Meristem von gleicher oder unterschiedlicher Pflanze produziert wurde, k?nnten Unterschiede in der Abstammung der Zellen m?glicherweise einen Einfluss auf die ermittelten Charakteristika haben. Im Experiment ergaben sich dafür keine Abzeichnen. Unterschiede zwischen Genomen sind eher als solche zwischen Ploidiestufen für Unterschiede in der Photosyntheserate und für Knollenertrag bei dem vorliegenden Material verantwortlich. Gene mit hoher Expressivit?t für diese Merkmale, die in Pentland Crown vorhanden sind, fehlten in den aus dieser hervorgegangenen Abk?mmlingen. ?nderungen des Ploidiegrades vom dihaploiden zum tetraploiden Genotyp durch Chromosomenverdopplung hatten keinen signifikanten Einfluss auf dieses Merkmal. In diesem Material zeigte sich deshalb kein physiologischer Vorteil im tetraploiden über dem diploiden Grad. Züchtung zur Steigerung der Photosyntheserate pro Blattfl?cheneinheit würde in einem Programm zur Produktion von Sorten mit hohen Ertr?gen von Vorteil sein. Wenn bei Dihaploid — verdoppelt Dihaploid — Vergleichen, ?hnlich wie den hier beschriebenen, Ploidie ohne grosse Bedeutung für die Ertrags-Determination gefunden wurde, k?nnten Gene für eine h?here Photosyntheserate oder andere den Ertrag beeinflussende Merkmale von Diploiden oder Tetraploiden auf Material mit unterschiedlicher Ploidie ohne abtr?glichen Effekt auf ihre von der Ploidie?nderung abh?ngigen Expression transferiert werden.

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Résumé Le taux de photosynthèse par unité de surface foliaire est mesuré sur des plantes de plein champ de la variété Pentland Crown ainsi que sur un des dérivés dihaplo?des PDH 7 et de cl?nes tétraplo?des (nombre C) produits par doublement chromosomique à partir du dihaplo?de traité à la colchicine (méthode de Dionne). Par la technique du dioxide de carbone-14, le taux de photosynthèse par le feuillage de Pentland Crown s'est avéré significativement supérieur à celui du dihaplo?de et de ses dérivés à chromosomes doublés (P<0,01). Les différences entre le dihaplo?de et les cl?nes dihaplo?des doublés ne sont pas significatives (P>0,05) (fig. 1). Le dihaplo?de et ses dérivés à chromosomes doublés ont donné des résultats semblables. tant au niveau du rendement en tubercules que des composants, nombre de tubercules par plante et poids moyen du tubercule. Ceux de la variété Pentland Crown sont supérieurs de facon significative (P<0,01) (fig. 2, 3 et 4). L'arrachage précoce ne modifie pas l'ordre des génotypes pour le rendement en tubercules, bien que l'avantage en faveur de la variété Pentland Crown soit supérieur à cette date qu'à des arrachages plus tardifs. La croissance des tubercules commence sans doute plus t?t ou à une vitesse initiale plus élevée avec la variété Pentland Crown qu'avec les autres génotypes. Les rendements foliaires par plante sont semblables pour les trois génotypes (tableau 1) et, bien que la levée soit plus précoce avec Pentland Crown qu'avec les dihaplo?des et les dérivés à chromosomes doublés, le feuillage de ces derniers reste vert plus longtemps. Le taux de photosynthèse plus élevé sur Pentland Crown explique sans doute en partie le rendement supérieur en tubercules. Les cl?nes tétraplo?des (nombres C) produits à partir de PDH 7 traité à la colchicine, sont supposés avoir des génotypes semblables; mais chacun étant issu d'un méristème différent d'une même ou d'une autre plante, il est possible que les variations de lignée cellulaire aient un effet sur les caractères étudiés. L'expérience ne le mit pas en évidence. Les différences entre génomes expliquent davantage les variations de taux de photosynthèse et de rendement en tubercules que celles entre plo?dies. Les gènes de la variété Pentland Crown, qui expriment le niveau de ces caractères, sont absents dans le derivé dihaplo?de. Un changement du niveau de plo?dié du génotype dihaplo?de en tétraplo?de, par doublement somatique des chromosomes, n'a pas d'effet significatif sur ces caractères. Cela montre que dans cette étude le niveau tétraplo?de ne donne aucun avantage physiologique sur le diplo?de. Un programme de sélection avec augmentation du taux de photosynthèse par unité de surface foliaire devrait être profitable pour la recherche de variétés à hauts rendements. Si après de telles comparaisons entre dihaplo?des et dihaplo?des doublés, la plo?die ne joue pas un r?le dans l'expression du rendement, les gènes responsables du taux de photosynthèse ou tout autre caractère explicatif du rendement peuvent être transférés d'un dihaplo?de ou tétraplo?de sur un matériel de plo?die différente, sans qu'il y ait un effet préjudiciable de leur expression d? au changement de plo?die.

     

The influence of early soil moisture stress on tuber numbers in potato

Summary The relationship between water shortage and tuber initiation and development in the cv. Maris Piper was examined in glasshouse experiments with several severities of water-stress induced by withholding water at different stages of plant growth. There was a direct reduction in tuber numbers per stem with increasing duration of water stress in plants deprived of water from the time when 50% of plants had emerged but not when water was withheld from the time of onset of initiation. Using the data from both years a statistically significant negative correlation was established between tuber number per stem and the number of days of soil moisture potential <−25 kPa.

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Zusammenfassung Das Verh?ltnis zwischen Wassermangel im frühen Teil der Wachstumsperiode und der Knollenbildung bei der Sorte Maris Piper wurde in zweij?hrigen Gew?chshausversuchen, bei unterschiedlichen Phasen und unterschiedlicher Schwere des Wassermangels, untersucht. Die Pflanzen wuchsen in einem Torf-/ Sand-Gemisch in Beh?ltern. Das Wasser wurde von der Zeit des Aufgangs, der Knollen-Initiierung oder des ‘kleine-Knollen-Stadiums’ zurückgehalten (Serien A, B und C der Behandlungen; Tabelle 1) und daran anschliessend verabreicht (Tabelle 1, Abb. la, b). Die Kontrollbehandlung wurde w?hrend der gesamten Wachstumszeit gut gew?ssert. Sinkende Raten bei der Transpiration w?hrend des Wassermangels k?nnten durch den Wechsel des Bodenwasser-Potentials (Abb. 1a, b) und der Bodenfeuchtigkeits-Abgabekurve des Kompostes (Abb. 2) verursacht worden sein. In beiden Versuchen wurde die Knollenzahl pro Stengel in denjenigen Behandlungen reduziert, welche beim Auflaufen (A-Serien) begonnen worden waren. Die Knollenzahl war dagegen sogar bei ganz schwerem Stress nicht beeintr?chtigt, wenn die Behandlung nach der Periode der Knollen-Initiierung begonnen worden war (B- und C-Serien; Tabellen 2 und 3). Bei Verwendung der Daten der Kontrolle und der A-Serie der Behandlungen in beiden Versuchen zeigte die Knollenzahl pro Stengel (N) zum letzten Erntetermin hin zwischen der Zahl der Tage(D) und dem Bodenwasser-Potential eine Regression <−25 kPa. Die Knollenzahl als Audruck einer Proportion(Q) des Wertes der Kontrollbehandlung ergab zuD ebenfalls eine Regression. Beide Verh?ltnisse:N=7,20–0,16D undN=1,001–0,020D waren statistisch signifikant (P<0,001) bei 85 bzw. 76% der Varianz. Der Knollenertrag in Versuch 2 (Tabelle 3) war negativ korreliert mit der Dauer des Wasserstress(D) und die Gesamttrockenmasse zeigte den gleichen Trend. Der Trockenmassegehalt der Knollen zum letzten Erntetermin wurde durch die Behandlung nicht beeinflusst (21,2±1,5% und 23,0±0,7% in Versuch 1 bzw. 2). Im Versuch 2 verursachten der kontrastierende Effekt bei Wassermangel in den A- und B-Serien der Behandlungen auf Ertrag und Knollenzahlen Unterschiede in der Verteilung der Knollengr?sse (Abb. 3). In Behandlung A₅ wurde die Reduktion der Knollenzahl durch die Ertragsreduzierung ausgeglichen, so dass sich die Knollengr?ssen von denen in der ungestressten Kontrolle nicht unterschieden. In Behandlung B₅ dagegen war die mittlere Knollengr?sse niedriger; ausserdem ergab sich hier eine signifikant h?here Proportion kleiner Knollen (Abb. 3).

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Résumé La relation entre un manque d'eau en début de végétation et l'initiation des tubercules est examinée sur deux années avec la variété Maris Piper. Les expériences ont lieu sous serre, à différents stades et différents degrés d'importance du déficit hydrique. Les plantes sont cultivées en containers dans un mélange tourbe-sable. L'eau est apportée au moment de la levée, de l'initiation des tubercules ou à la formation des petits tubercules (séries A, B et C des traitements) (tableau 1) et est approvisionnée par la suite (tableau 1, fig. 1a, b). Le témoin est bien pourvu en eau pendant toute la période. Les baisses du taux de transpiration pendant le déficit hydrique peuvent être déduites à partir des changements du potentiel capillaire (fig. 1a, b) et à partir du profil hydrique du compost (fig. 2). Dans les deux expériences, le nombre de tubercules par tige est réduit pour les traitements en début de levée (séries A) mais n'est pas modifié, même en cas assez grave de déficit hydrique, lorsque les traitements ont lieu après la période d'initiation des tubercules (séries B et C) (tableau 2, 3). A partir des valeurs du témoin et des séries A des deux expérimentations, il appara?t que le nombre de tubercules par tige(N) à la récolte finale diminue avec le nombre de jours(D) pour lesquels le potentiel capillaire est inférieur à 25 kPa. Le nombre de tubercules par tige exprimé par le rapport(Q) des valeurs du traitement sur celles du témoin, diminue également avecD. Les deux relationsN=7.20–0.16D etN-1.001–0.020D sont hautement significatives (P<0.001) et expliquent respectivement 85 et 76% de la variance. Dans la deuxième expérimentation (tableau 3) le rendement en tubercules est négativement correlé à la durée du déficit hydrique(D) et la production totale de matière sèche va dans le même sens. La teneur en matière sèche des tubercules à la récolte finale ne varie pas avec le traitement (21.2±1.5% et 23.1±0.7% respectivement pour les expérimentations 1 et 2). Dans l'expérience 2, les effets opposés du déficit hydrique, pour les traitements des séries A et B, sur le rendement et le nombre de tubercules, entra?nent des différences de répartition dans les calibres (fig. 3). Dans le traitement A₅, la réduction du nombre de tubercules est reportée sur le rendement, ce qui ne modifie pas la répartition des calibres par rapport au témoin. Cependant, dans le traitement B₅, le calibre moyen des tubercules est plus faible et la proportion de petits tubercules significativement plus élevée (fig. 3).

     

The inheritance,in diploid potatoes,of yield and of rate of sprout growth during storage

Summary In a breeding programme designed to combine a low rate of sprout growth on stored tubers with high yield, general combining ability was concluded as being more important than specific combining ability in governing the inheritance of both characters in diploid Phureja-Stenotomum potatoes. There was no direct genetic linkage between yield and sprout growth. Seedling performance is probably not sufficiently accurate as a guide to a clone or progeny's performance in later, clonal generations. The early evaluation of parents from seedling progenies would not therefore be meaningful. A simple scheme is suggested for further breeding work, involving the intermating of high yielding, slow sprouting clones.

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Zusammenfassung Vier Phureja Klon-Gruppen aus dem diploiden Massenselektionsschema der Schottischen Pflanzenzuchtstation wurden als weibliche Partner mit sieben Klon-Gruppen von Stenotomum nach dem North Carolina II Plan gekreuzt. Eine Analyse der Daten bezüglich des Ertrags und schneller Keimung w?hrend der Lagerung (zusammengefasst in Tabelle 1) zeigte, dass in diesem Material die allgemeine Kombinationseignung (GCA) wichtiger war als die spezifische Kombinationseignung (SCA) im Hinblick auf die Vererbung dieser beiden Merkmale (Tabelle 2). Der S?mlingsertrag war durch signifikante Differenzen (P<0.05) in der SCA gekennzeichnet. Tabelle zeigt, dass grosse Differenzen in der GCA innerhalb der elterlichen Gruppen auftraten. Die Daten des ersten Klonjahres sollten einen echten Hinweis für einen Klon oder die Nachkommenschaftsleistung der nachfolgenden Klongenerationen liefern, wenn die Methoden der Untersuchung die gleichen sind. Die S?mlingsleistungen wiesen gegenüber der ersten Klongeneration einen zu niedrigen Korrelationskoeffizienten auf (Tabelle 3a), so dass sie nicht für eine sichere Selektion für Klone und Nachkommenschaften genutzt werden k?nnen. Zus?tzlich zu den signifikanten Effekten der SCA unterscheidet sich der S?mlingsertrag vom Ertrag des 1. Klonjahres dadurch, dass er hoch signifikant mit der Keiml?nge korreliert ist (P<0.001, Tabelle 3b). Nachkommenschaftstestung der Eltern ist deshalb im S?mlingsjahr nicht m?glich. Jedoch k?nnen Eltern für weitere Kreuzungen auf Grund ihres Ph?notyps selektiert werden, da sehr hohe signifikante Differenzen der SCA (P<0.001. Tab. 2) und signifikante Differenzen (P<0.05) zwischen dem Ertrag des 1. Klonjahres und der Keiml?nge bestehen. Die Paarung zwischen hoch ertragreichen Klonen und jenen mit niedriger Keiml?nge sollte deshalb zu Verbesserungen in beiden Eigenschaften führen, zumindest bis die SCA die GCA an Bedeutung übertrifft.

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Résumé Quatre clones du groupe Phureja, issus d'une sélection massale d'obtention diplo?de de la Scottish Plant Breeding Station, ont été croisés en tant que géniteurs femelles avec sept clones du groupe Stenotomum. L'analyse des données de rendement et de croissance des germes pendant la conservation (résumée dans le tableau 1) montre que, avec ce matériel, l'aptitude à la recombinaison générale (GCA) est plus importante que l'aptitude à la recombinaison spécifique (SCA) dans la transmission des deux caractères (voir tableau 2). Le rendement de la plantule est affecté par l'aptitude à la SCA de manière significative (P<0.05). L'examen du tableau 1 montre qu'à l'intérieur des groupes parentaux apparaissent des différences importantes dans l'aptitude à la GCA. Les données du premier clone peuvent être un bon guide concernant les performances de la descendance des clones ou lignées car les méthodes d'évaluation sont identiques. Les coefficients de corrélation entre les données relatives aux plantules et aux premiers clones (tableau 3a) sont, cependant, trop faibles pour permettre un bon jugement des clones ou lignées à partir des performances des plantules. Le rendement des plantules diffère de celui du premier clone car, à l'effet significatif de l'aptitude à la SCA s'ajoute de manière très hautement significative une corrélation avec la longueur des germes (P<0.001) (tableau 3b). Le test de la descendance des parents par les plantules est donc impossible. Cependant, du fait de la très grande différence significative dans l'aptitude à la GCA (P<0.001) (tableau 2) et des différences significatives existant parmi les clones pour le rendement et la longueur des germes du premier clone (P<0.05), les parents peuvent être sélectionnés, selon leur phenotype, pour d'autres hybridations. Le croisement de clones à rendement élevé et faible germination peut donc être une amélioration des deux caractères tout au moins jusqu'à ce que l'aptitude à la SCA dépasse en importance l'aptitude à la GCA.

     

Total-and NO3-nitrogen level in different parts of the potato haulm as an index of nutritional status

Summary Changes in total- and NO₃-nitrogen ratios in different plant parts, due to fertilizer rates and stage of development are shown. The importance of considering the stage of development when pioposing critical levels, is emphasized. A fairly strong relationship between nitrogen ratio and yield was found for the total-nitrogen ratio of petioles and leaflets of upper leaves at mid-season (stage of flowering). A weaker, but still significant relationship, was obtained for NO₃-nitrogen in corresponding samples. At late season, about 20 days after mid-season, the relationship between yield and nitrogen ration was weaker. A comparison was made between the critical levels for potato petioles proposed earlier, and results obtained in the present study.

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Zusammenfassung In Feldversuchen wurden die Ver?nderungen im Gesamtstickstoff- und im NO₃-Stickstoff-Verh?ltnis (in Prozent der Trockensubstanz) in verschiedenen Teilen des Kartoffelkrautes und bei verschiedenen Düngergaben studiert. Der Zweck der Versuche war, die M?glichkeit einer Anwendung von Pflanzenanalysen für Ern?hrungsstudien bei der Kartoffel abzukl?ren. Die Angaben über die verwendeten Düngermengen und das Alter der Pflanzen anl?sslich der Probenentnahme sind in den TABELLEN 1 und 2 zusammengestellt. Aus den TABELLEN 3 und 4 ist zu ersehen, welche Pflanzenteile für die chemischen Analysen gebraucht wurden. Der Bereich der Stickstoffwerte war im Leitgewebe gew?hnlich gr?sser als in den Blatteilen. Die Düngungsstufen kamen-vom Ende der Vegetationszeit abgesehen-in allen analysierten Pflanzenteilen deutlich zum Ausdruck (TABELLEN 3 und 4). Grosse Ver?nderungen im Gesamtstickstoff- und NO₃-Stickstoff-Verh?ltnis wurden w?hrend kleinen Zeitintervallen gefunden (TABELLE 5), was die Notwendigkeit einer kurzen und genau umschriebenen Zeitperiode für die Probenentnahme hervorhebt. Eine ziemlich gute Relation zwischen Stickstoff-Verh?ltnis und Ertrag wurde für das Gesamtstickstoff-Verh?ltnis in Blattstielen und Bl?ttchen der oberen Bl?tter in der Mitte der Vegetationsperiode (zur Blütezeit) ermittelt. Eine weniger deutliche, aber immer noch signifikante Relation wurde für NO₃-Stickstoff in den entsprechenden Mustern gefunden (TABELLE 6). Gegen Ende der Vegetationsperiode, ungef?hr 20 Tage nach der Mitte dieser was die Relation zwischen Ertrag und Stickstoff-Verh?ltnis weniger ausgepr?gt. Zwischen früher vorgeschlagenen kritischen Werten und den in den vorliegenden Untersuchungen erhaltenen Ergebnissen wurden Vergleiche angestellt. Daraus ergab sich der Hinweis, dass unter Berücksichtigung der Wachstumsbedingungen, die w?hrend der geschilderten Versuche herrschten, die früher angegebenen kritischen Werte unn?tig hoch sind.

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Résumé L’auteur a étudié dans des expériences au champ les changements dans les proportions d’azote total et d’azote nitrique (en pourcent de matière sèche) dans les différentes parties de la fane avec différented quantités de fertilisants. La recherche visait à déterminer la possibilité d’utiliser l’analyse des plantes comme moyen d’études de la nutrition de la Pomme de terre. Les TABLEAUX 1 et 2 résument les données sur les quantités de fertilisants utilisés et sur l’age des plantes au moment des prélèvements d’échantillons. Un examen des TABLEAUX 3 et 4 montre quelles parties des plantes ont été utilisées pour les analyses chimiques. Les valeurs en azote sont habituellement plus élevées dans les tissus conducteurs que dans les parties de feuille. Sauf à la fin de la période de végétation, les quantités de fertilisants appliqués sont clairement marquées dans toutes les parties de la plante analysées (TABLEAUX 3 et 4). On trouve (TABLEAU 5) de grands changements dans les proportions d’azote total et d’azote nitrique pendant de courtes périodes de temps, ce qui met en évidence le besoin d’une brève période bien définie de prélèvement d’échantillons. On trouve une assez bonne corrélation entre la proportion d’azote total et la production pour ce qui concerne la proportion d’azote total dans les pétioles et les folioles des feuilles supérieures au moment de la pleine végétation (floraison). Une corrélation plus faible mais encore significative se constate pour l’azote nitrique dans les échantillons correspondants (TABLEAU 6). A la fin de la période de végétation, quelque 20 jours après la pleine végétation, la corrélation entre production et proportion d’azote est plus faible. L’auteur fait une comparaison des valeurs critiques antérieurement proposées et des résultats obtenus dans la présente étude. Il obtient des indications que sous les conditions de croissance rencontrées dans les présentes expériences, les quantités critiques proposées antéricurement sont inutilement élevées.

     

A method for selecting fluorescent pseudomonads inhibitory to seed tuber decay

Summary Inhibition of bacterial soft rot of tuber plugs in soil by strains of fluorescentPseudomonas spp. applied in a powder formulation was significantly correlated with inhibition of soft rot on tuber slices, but not with size of inhibition zone on King's medium B or potato dextrose agar. Eighty isolates were tested for inhibition of soft rot by using the tuber slice assay. Two strains selected by this method reduced decay of the seed tuber and the number of stems affected by blackleg and increased percentage emergence and yield.

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Zusammenfassung Die Hemmung der Weichf?ule an Knollenstücken, die vor dem Pflanzen in den Boden mitErwinia carotovora pv.atroseptica inokuliert und mit Puderformulierungen von 15 St?mmen fluoreszierender Pseudomonaden best?ubt wurden waren, korrelierte mit der Hemmung der Weichf?ule an Knollenschniten, jedoch nicht mit der Gr?sse der Hemmzone, die die Pseudomonaskolonien auf Kings Medium B oder Kartoffel-Dextroseagar umgeben (Tabelle 1). Bei der Knollenschnittprüfung wurden drei Wunden pro Schnitt (Sorte Ulster Sceptre) mit 10⁵ cfuE. carotovora und 10⁶ cfuPseudomonas inokuliert. Nach Inkubation bei 20°C und hoher Feuchtigkeit wurde nach drei Tagen der Durchmesser des gefaulten Gewebes gemessen. Mit der Knollenschnittprüfung wurden 80Pseudomonas-Isolate auf Hemmung der Weichf?ule geprüft. Zwei St?mme, I-12 und B-133, die in hohem Masse die Weichf?ule an den Knollenschnitten unterdrückten, wurden ausgew?hlt, um sie unter Feldbedingungen 1985 mit den St?mmen I-13 und B10 zu vergleichen, bei denen sich zuvor eine teilweise Einschr?nkung des Schwarzbeinigkeit-Syndroms ergeben hatte. Die beiden Isolate I-12 und B-133 reduzierten signifikant den Anteil des gefaulten Gewebes an den Pflanzknollen; B-133 verringerte auch den Prozentsatz der von der Schwarzbeinigkeit betroffenen Stengel (Tabelle 2). Weder I-13 noch B10 hatten 1985 irgendeine Wirkung auf Pflanzknollenf?ulnis, Schwarzbeinigkeit, Auflaufrate und Ertrag (Tabellen 2 und 3). Die St?mme I-12 und B-133 erh?hten jedoch im Vergleich zu den nur mitE. carotovora inokulierten Parzellen die Auflaufrate und den Ertrag (Tabelle 3). Daraus wurde gefolgert, dass die Knollenschnittprüfung zur Selektion von St?mmen mit Eignung zur biologischen Bek?mpfung der Schwarzbeinigkeit geeignet ist.

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Résumé L'étude réalisée montre qu'il existe une corrélation entre l'inhibition des pourritures d'œilletons inoculés parErwinia carotovora pv.atroseptica, traités avant plantation avec des ‘formulations poudres’ de 15 souches dePseudomonas fluorescents et l'inhibition des pourritures molles obtenues sur tranches de tubercules, mais qu'il n'existe pas de corrélation avec la taille de la zone d'inhibition autour des colonies dePseudomonas sur milieu King B ou PDA (tableau 1). Dans l'essai sur tranches de tubercules, (cv. Ulster Sceptre), trois blessures sont pratiquées par tranche et inoculées parE. carotovora (10⁵ bactéries) etPseudomonas (10⁶ bactéries). Le diamètre de la zone de tissus décomposés est mesurée après trois jours d'incubation à 20°C en présence d'humidité élevée. 80 souches dePseudomonas ont été testées pour leur action inhibitrice de la pourriture molle, par la technique sur tranches de tubercules. Deux souches, I.12 et B.133, se sont révélées être fortement inhibitrices et ont été retenues pour les essais au champ, en 1985, en comparaison avec les souches I.13 et B10 qui avaient au préalable permis d'obtenir une certaine réduction du syndr?me de jambe noire (Tableau 2). Les 2 souches I.12 et B.133 réduisent significativement la proportion de tissus nécrosés sur les tubercules de semences, la souche B.133 réduit aussi le pourcentage de tiges atteintes de jambe noire (Tableau 2). Les souches I.13 et B10 n'ont eu, en 1985, aucun effet sur la pourriture des tubercules, la jambe noire, la levée et le rendement (Tableaux 2 et 3). Les souches I.12 et B.133, par contre, améliorent toutes les deux la levée et le rendement par rapport aux parcelles inoculées avecE. carotovora seul (Tableau 3). Il appara?t, d'après cette étude, que le test sur tranche de tubercule donne satisfaction pour sélectionner des souches ayant des aptitudes pour une lutte biologique contre la jambe noire de la pomme de terre.

     

Potato growing in short rotations and the effect ofStreptomyces spp.,Colletotrichum coccodes,Fusarium tabacinum andVerticillium dahliae on plant growth and tuber yield

Summary The yield of potatoes decreased as the frequency of growing this crop in a rotation increased, even in the absence of well-known soil pathogens e.g.Globodera spp. Soil disinfection with methylbromide or pasteurization at 60°C with steam for 30 min eliminated the rotation effect on yield, suggesting that it was caused by a complex of microbial pathogens. Organisms thought to belong to the complex wereC. coccodes, F. tabacinum, V. dahliae andStreptomyces isolates causing russet (netted) scab. Their effects on growth and yield were studied in non-sterilized soil that had never carried a potato crop before.V. dahliae decreases the yield of susceptible potato cultivars,C. coccodes may cause damage only late in the growing season in weakened plants. In the highly susceptible cv. Amethyst yield loss byV. dahliae was almost doubled in the presence ofC. coccodes. F. tabacinum did not influence growth and tuber yield neither singly nor in combination with other pathogens. TheStreptomyces isolates cause extensive root damage and yield loss in susceptible potato cultivars.

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Zusammenfassung Kartoffelpflanzen aus einem Boden mit Kartoffeln in der Fruchtfolge (Frequenz 1:3) zeigten, verglichen mit der Ertragsleistung von Kartoffeln aus einem Boden ohne bisherigen Kartoffelanbau, einen auff?lligen Ertragsverlust an Gesamttrockensubstanz (Abb. 1 und 2). Auch die N?hrstoffaufnahme war hier signifikant verringert (Abb. 3 und 4). Ertragsleistung und N?hrstoffaufnahme liessen sich jedoch durch Desinfektion des Bodens mit Methylbromid und durch Dampfsterilisation oder durch Pasteurisierung verbessern (Abb. 1, 2, 3 und 4). Inokulationen des Bodens ohne bisherigen Kartoffelanbau mitFusarium tabacinum oderColletotrichum coccodes beeinflussten den Knollenertrag nicht (Tab. 2), w?hrend Inokulationen mit Schorferregern (Streptomyces spp.) 14% weniger Knollenertrag verursachten, die Anzahl der Knollen verminderten (Tab. 2) und das Pflanzenwachstum sowie die Abreife der Pflanzen (sorte Bintje) beeinflussten (Tab. 4 und 5). Obgleich sichF. tabacinum bei enger Fruchtfolge an den Wurzeln der Kartoffelpflanzen manifestiert, kann es hier nicht als Pathogen betrachtet werden. Inokulationen mitC. coccodes, Verticilium dahliae undStreptomyces (Netzschorfisolate) in die für diese Pathogene unterschiedlich anf?lligen Sorten Bintje, Amethyst und Mirka ergaben einen Ertragsverlust bei den fürStreptomyces oderV. dahliae empfindlichen Sorten; ausserdem wurde ein durchC. coccodes verursachter synergistischer Effekt an den vonV. dahliae hervorgerufenen Sch?den in der Sorte Amethyst beobachtet (Tab. 5). In der Sorte Bintje wurde die Knollenzahl nur dann verringert, wennStreptomyces dabei beteiligt war (Tab. 6). Netzschorf kann als Fruchtfolgekrankheit betrachtet werden (Tab. 7).

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Résumé Le rendement en matière sèche totale est considérablement réduit lorsque l'on compare la productivité d'une culture de pomme de terre dans une rotation de 3 ans à celle d'un sol non cultivé en pommes de terre au préalable (fig. 1 et 2). De même l'absorption des éléments nutritifs est réduite de fa?on significative dans les sols à pommes de terre (fig. 3 et 4). La productivité et l'absorption peuvent être retrouvées par la désinfection du sol au bromure de méthyle, la stérilisation à la vapeur ou la pasteurisation (fig. 1, 2, 3 et 4). L'inoculation avecFusarium tabacinum ouColletotrichum coccodes dans un sol n'ayant pas re?u de pommes de terre, n'a aucune influence sur le rendement en tubercules (tabl. 1) alors que l'inoculation avec la gale commune russet scab provoqué parStreptomyces spp. provoque une perte de rendement en tubercules de 14%, une diminution du nombre de tubercules et modifie le développement et la maturité des plantes (tabl. 3 et 4) avec la variété Bintje.F. tabacinum, quioque présent sur les racines de pommes de terre dans les rotations courtes, ne peut être considéré comme un pathogène de cette culture. L'inoculation avecC. coccodes, Verticillium dahliae etStreptomyces (isolats de gale commune provoquant le russet scab) des variétés Bintje, Amethyst et Mirka, de sensibilité différente pour ces pathogènes, se traduit par une diminution de rendement pour les variétés sensibles àStreptomyces ouV. dahliae et par un effet de synergie deC. coccodes pour les dommages causés parV. dahliae sur la variété Amethyst (tabl. 5). Le nombre de tubercules de la variété Bintje n'est diminué qu'en présence deStreptomyces (tabl. 6). La gale commune (russet scab) peut être considérée comme une maladie de rotation (tabl. 7).

     

Differences in early growth of shoots and roots in potato clones

Summary Genetic differences have been found between potatoclones in early growth of shoots, early growth of roots and in the roots/shoots ratio. The early growth of shoots was positively correlated with the early growth of roots both in the variation of individual plants within a clone and in the variation of individual clones. Clones with greater early shoot growth exhibited earlier tuber growth and had a shorter growing period. Clones with a higher roots/shoots ratio exhibited delayed tuber formation and a longer growing period. The possibility of applying these results to the selection of high-yielding clones is discussed.

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Zusammenfassung In 25 Kartoffelklonen, die auf leichten, trockenen B?den vergleichsweise gute Ertr?ge brachten, wurde 1975 und 1976 das frühe Wachstum gemessen. In jedem Jahr wurden bei 4 Pflanzen pro Klon an drei Ernteterminen folgende Messungen durchgeführt: Gewicht der Stengel. Gewicht der Wurzeln und das Verh?ltnis Wurzel: Stengel. Die selben Klone wurden zwei Jahre in Feldversuchen auf leichten, trokkenen B?den geprüft. In den Kartoffelklonen wurden genetische Unterschiede in Bezug auf das frühe Wachstum der Stengel, der Wurzeln und das Verh?ltnis Wurzel: Stengel gefunden (Tabelle 1). Das frühe Wachstum der Stengel war mit dem frühen Wachstum der Wurzeln positiv korreliert, sowohl in der Variation zwischen Einzelpflanzen des Klons als auch Zwischen den Klonen (Tabelle 2, Fig. 1). Bei Klonen mit einem st?rkeren frühen Wachstum der Stengel setzte die Knollenbildung früher ein und die Wachstumszeit war kürzer. Klone mit einem h?heren Verh?ltnis Wurzeln: Stengel zeigten eine verz?gerte Knollenbildung und eine l?ngere Wachstumszeit (Tabelle 3). Burton (1966) und Raeuber & Engel (1963) weisen daraufhin, dass hoch ertragsreiche Kartoffeln eine schnelle Entwicklung verbunden mit einem verl?ngerten Wachstum besitzten sollten. Die gezeigten Ergebnisse deuten an, dass die erw?hnten Kennzeichen auf einfache Weise im frühen Wachstum von Kartoffelklonen bestimmt werden k?nnen: grosses G ewicht der Stengel zeigt eine schnelle Entwicklung an und ein grosses Verh?ltnis Wurzeln: Stengel ein verl?ngertes Wachstum. In Versuchsmaterial wurden 2 Klone gefunden, in denen ein h?heres Gewicht der Stengel mit einem gr?sseren Verh?ltnis Wurzeln: Stengel (Fig. 1) kombiniert ist. Die m?gliche Bedeutung dieser Ergebnisse für die Züchtung hoch ertragsreicher Kartoffeln wird diskutiert.

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Résumé Dans 25 clones produisant bien en sols légers et déficients en eau, la croissance en début de végétation a été mesuré en 1975 et 1976. Chaque année, pour chaque clone, à trois dates de récolte, les mesures suivantes ont été effectuées sur 4 plantes: poids des pousses, poids des racines et rapport racines/pousses. Les mêmes clones ont aussi été testés pendant deux ans au champ, en sols légers et déficients en eau. Des différences génétiques ont été trouvées entre clones au niveau de la croissance des pousses, des racines, du rapport racines/pousses (tableau 1). Des corrélations positives intraclones et interclones entre croissance des pousses et des racines sont notées (tableau 2, fig. 1). Les clones qui produisent plus grandes pousses tubérisent plus t?t et ont une durée de végétation plus courte. Ceux qui ont un ratio racines/pousses plus élevé ont un retard de tubérisation et une durée de végétation prolongée (tableau 3). Burton (1966), Raeuber & Engel (1963) suggèrent qu’un bon rendement correspond à un développement précoce et rapide de la plante et à une végétation prolongée. Les résultats montrent que ces éléments peuvent être déterminés de fa?on simple en début de végétation des clones: un poids de pousse élevé indique un développement rapide et précoce et un rapport racines/pousses élevé indique une végétation de longue durée. Dans le matériel expérimenté, 2 clones présentaient à la fois le poids de pousses le plus élevé et le ratio racines/pousses le plus élevé (fig. 1). La possibilité d’utiliser les résultats pour la création de variétés productives est discutée.

     

Patterns of variation in potato dihaploid families

Summary Most dihaploids derived from cv. Pentland Crown had higher yields, when expressed as percentages of their parent's yield, than did those of cv. Record. Some genes of Pentland Crown may have a greater additive effect on yield than those of Record but there may also be differences in deleterious recessives which are expressed in their dihaploids. The frequency distributions of specific gravities and sprout lengths of the dihaploids were similar for both cultivars. Some genes may have an additive effect on specific gravity but the small sprout lengths of dihaploids may be due to their often weak constitution caused by the expression of deleterious genes. The distribution of foliage blight (Phytophthora infestans) resistance in dihaploids of resistant tetraploids indicates that multiplex genes may determine the resistances in the parents.

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Zusammenfassung Ertrag, mittleres Knollengewicht und die Knollenzahl pro Pflanze von Dihaploiden der Sorten Pentland Crown und Record (Abb. 1,2 und 3) zeigen, dass sich Unterschiede (signifikant für Ertrag und mittleres Knollengewicht,P<0,01) zwischen beiden Sorten ergeben k?nnen, wenn der Ertrag und seine Komponenten genetisch determiniert waren. Die meisten Dihaploiden von Record hatten weniger als 10% der Ertr?ge ihrer Eltern, w?hrend die Ertr?ge der meisten Dihaploiden von Pentland Crown zwischen 20 und 50% schwankten. Ein betr?chtlicher Teil von Pentland Crown-Dihaploiden hatten h?here als modale Werte für mittleres Knollengewicht und mittlere Knollenzahl pro Pflanze. Mehrere Gene von Pentland Crown und ihrer Dihaploiden dürften deshalb additive Einflüsse auf den Ertrag und seine Komponenten haben. Deshalb dürfte von diesen Klonen eine signifikante generelle Kombinationsf?higkeit (GCA) für diese Eigenschaften erwartet werden, wenn sie bei der Züchtung verwendet werden. Erste Daten von tetraploiden Nachkommen von dihaploid × tetraploid-Kreuzungen (siehe Tabelle I mit der Herkunft des Materials) zeigen jedoch, dass solche GCA-Effekte nicht wesentlich waren. Dies k?nnte so sein, weil die spezifische Kombinationsf?higkeit wichtiger war oder weil Unterschiede in Zahl und St?rke von nachteiligen Genen, die vorher bei den Sorten verborgen waren, vorhanden waren. Tabelle 2 zeigt die Korrelationskoeffizienten zwischen Ertrag, mittlerer Knollenzahl, mittlerem Knollengewicht, spezifischem Gewicht und Keiml?nge für Dihaploide von Pentland Crown und Record. Dabei ergaben sich signifikante Korrelationen zwischen Ertrag und seinen Komponenten, aber keine signifikante negative Korrelation zwischen Knollenzahl und mittleren Knollengewicht. Einige Dihaploide hatten ein h?heres spezifisches Gewicht als ihre tetraploiden Eltern. Die spezifischen Gewichte der Dihaploiden waren um ein Mittel verteilt, welches ann?hernd gleich mit dem der Eltern beider Sorten (Abb. 4) war; vermutlich waren sowohl additive als auch nicht-additive Effekte für die Determinierung des spezifischen Gewichtes von beiden Eltern erforderlich. Die Keiml?ngen dihaploider Knollen waren durchweg gering (Abb. 5), dies dürfte auf die Anwesenheit nachteiliger rezessiver Gene zurückzuführen sein, welche die oft nur schwachen Konstitutionen von Dihaploiden beider Sorten kennzeichnen. Genetische Unterschiede zwischen Sorten, welche anderenfalls als unterschiedliche dihaploide Variationsmuster bezeichnet worden w?ren. k?nnten deshalb maskiert gewesen sein. Hohe Grade an quantitativer Resistenz gegenüber Krautf?ule (Phytophthora infestans) in den meisten Dihaploiden von zwei resistenten Tetraploiden zeigten, dass einige dominante Gene, die die Resistenz bestimmen, multipel sein k?nnten (Abb. 6). Zus?tzlich zur Informationssteigerung über die genetische Determinierung landwirtschaftlich wichtiger Merkmale in Tetraploiden ist die Produktion von Dihaploiden eine Methode zur ?nderung von Gen-Verbindungen ohne Einführung von fremden genetischem Material. Es k?nnten mehr erwünschte Gen-Kombinationen ermittelt werden, die als Resultat für Kartoffel-Züchtungsprogramme ausgebeutet werden k?nnten.

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Résumé Le rendement, le poids moyen de tubercules et le nombre de tubercules par plante des diplo?des de Pentland Crown et Record (fig. 1, 2 et 3) montrent qu'il peut y avoir des différences (significatives pour le rendement et le poids moyen de tubercule,P<0.01) entre les deux variétés, du fait que les composantes du rendement étaient déterminées. La plupart des diplo?des de Record ont des rendements inférieurs de 10% à ceux de leurs parents, alors que les diplo?des de Pentland Crown donnent des rendements compris entre 20 et 50%. Une proportion assez grande de diplo?des de Pentland Crown a un poids moyen de tubercules et un nombre moyen de tubercules par plante plus élevés que les valeurs modales correspondantes. Quelques gênes de Pentland Crown et de diplo?des issus de cette variété peuvent avoir par conséquent un effet positif sur le rendement et ses composantes; ces cl?nes pourraient en définitive permettre des combinaisons générales pour les caractères utilisés en sélection. Des résultats préliminaires sur tétraplo?des obtenus à partir de croisements diplo?des × tétraplo?des (tableau 1) ont montré cependant que de tels effets de combinaisons générales n'étaient pas importants. Ceci est d? peut être du fait que l'aptitude spécifique à la combinaison est plus importante ou qu'il y a eu des différences dans le nombre et l'ampleur des gênes défavorables, masqués au départ dans les variétés. Le tableau 2 donne les coefficients de corrélation entre le rendement, le nombre moyen de tubercules, le poids moyen de tubercules, le poids spécifique et la longueur des germes pour les diplo?des de Pentland Crown et Record. Des corrélations significatives ont été observées entre le rendement et ses composantes mais pas entre le nombre de tubercules et leur poids moyen. Quelques diplo?des ont des poids spécifiques plus élevés que ceux de leurs parents tétraplo?des. Pour chaque variété, les poids spécifiques des diplo?des ont une distribution par rapport à la moyenne à peu près semblable à celle de leurs parents (fig. 4) et les effets génétiques additifs et non-additifs sont probablement importants dans la détermination du poids spécifique pour chaque parent. Les germes des tubercules diplo?des sont généralement courts (fig. 5) et ceci provient sans doute de la présence de gênes récessifs défavorables qui déterminent des constitutions souvent chétives des diplo?des de ces deux variétés. Les différences génétiques entre les variétés peuvent par conséquent être marquées, alors qu'elles auraient été mises en évidence par des exemples de variation entre différents diplo?des. De hauts niveaux de résistance quantitative au mildiou du feuillage (Phytophthora infestans) obtenus avec la plupart des diplo?des provenant de deux tétraplo?des résistants au mildiou indiquent que certains gènes dominants gouvernant la résistance peuvent être multipliés (fig. 6). Afin de mieux conna?tre la détermination génétique des caractères agronomiques importants des tétraplo?des, la production de diplo?des est une méthode d'association de gènes remaniés, sans l'introduction de matériel génétique étranger. Davantage de combinaisons de gènes souhaitables peuvent être identifiées afin d'être exploitées dans un programme de sélection de pommes de terre.

     

The analysis of sprout inhibitor residues in the potato tuber

Summary A method of determining small quantities of IPC (isopropyl-N-phenylcarbamate), CIPC (isopropyl-N-(3-chlorophenyl) carbamate) and DCB (2,6-dichlorobenzonitril or dichlorobenzil) in an extract by gas-liquid chromatography is described. A satisfactory separation of DCB by steam distillation of the homogenized tuber tissue, followed by an extraction of the steam distillate with an organic solvent (n-pentane) and concentration of the extract, appears to be possible. For IPC and CIPC steam distillation is only successful if a relatively small quantity of tuber tissue is treated in a large volume of water. An alternative method is direct extraction by homogenizing in dichloromethane. It is of importance, more particularly for IPC and CIPC, to take into consideration in the analysis the yields of these substances which are obtained after separation. The lower limit of analysis for the apparatus used in this study is ca. 0.3 p.p.m.

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Zusammenfassung Es wird eine gaschromatographische Methode (GLC) zur Bestimmung kleiner Mengen IPC, CIPC und DCB beschrieben. Abb. 1 gibt Auskunft über die Retentionsverh?ltnisse, Abb. 2 zeigt die zugeh?rigen Eichkurven. Das DCB l?sst sich ann?hernd quantitativ durch Wasserdampfdestillation und anschliessende Extraktion des Destillates mit n-Pentan bestimmen. Durch Tiefgefrieren kann das Wasser aus dem Extrakt entfernt werden. Der wasserfreie Extrakt wird vorerst mit einem Rotationsverdampfer auf ca. 10 ml eingeengt und anschliessend in einem “Kuderna-Dansk”-Verdampfer weiter auf ein passendes Volumen konzentriert. Bezüglich IPC und CIPC gibt die Wasserdampfdestillation nur gute Ergebnisse, wenn eine verh?ltnism?ssig kleine Menge Knollengewebe in einem grossen Wasservolumen behandelt wird (Tabelle 1). Falls diese Beschr?nkung unerwünscht ist, ist einer direkten Extraktion durch Homogenisierung in Dichlormethan der Vorzug zu geben. Man kann z.B. die Knollen in einem “Cutter” vorzerkleinern und 500 g von diesem Material in 500 ml Dichlormethan mit Hilfe einer “Ultra-Turrax” homogenisieren. Durch Zentrifugieren l?sst sich die L?sungsmittelschicht (Dichlormethan) gut abtrennen. Getrocknet und eingeengt ist sie für die Gaschromatographie bereit. Man kann mit einer Ausbeute von 80–90% rechnen. Bei Anwendung der beschriebenen Apparatur liegt die Nachweisgrenze bei 0,3 p.p.m.

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Résumé Le présent article décrit une méthode de séparation par chromatographie gaz-liquide de résidus d'IPC, CIPC et DCB. Fig. 1 donne des informations sur la méthode chromatographique. Fig. 2 donne quelques exemples de courbes d'étalonnage. La distillation à la vapeur d'eau suivie de l'extraction (avec n-pentane) et la concentration de l'extrait permettent la séparation presque quantitative ainsi que l'analyse satisfaisante du DCB. Après séparation de l'eau par congélation, il est possible de concentrer les extraits par évaporation dans un appareil à rotations et un “Kuderna-Dansk”. En ce qui concerne l'IPC et le CIPC, la distillation de la vapeur d'eau ne donne des bons résultats que si on traite une quantité relativement légère de tissu des tubercules dans un assez grand volume d'eau (Tableau 1). Désire-t-on éviter cette limitation? On recourra de préférence à l'extraction directe par homogénéisation au dichlorure de méthane. On peut par exemple broyer les tubercules dans l'appareil “cutter” et homogénéiser 500 g de cette matière dans 500 ml de dichlorure de méthane dans l'appareil “Ultra-Turrax”. Aprés centrifugation la couche organique se laisse bien séparer, sécher et concentrer pour l'analyse chromatographique. Il est ainsi possible d'atteindre un rendement de 80–90%. Par utilisation de l'appareil décrit, la limite inférieure des possibilités d'analyse atteint quelque 0,3 p.p.m.

     

Influence of pre-sprouting on tuber number,size and yield of King Edward potatoes

Summary Experiments show that sprouting treatment, seed size and spacing affect the number and size of tubers produced. Early sprouting gives fewer sprouts per set and hence plants per hill than late sprouting. The number of tubers produced is directly related to the number of plants. Sets with few sprouts (plants) produce fewer tubers than sets with many sprouts. Small seed produces fewer plants and hence tubers than large seed. The size of the tubers is inversely related to tuber numbers. In 1960 unsprouted seed produced fewer and larger tubers than pre-sprouted seed butPhytophthora infestans was not experienced. Early sprouting, small seed and wide spacing increased tuber size, but early sprouted seed planted closely gives a higher yield of ware than late sprouted seed planted further apart. Pre-sprouting results in earlier emergence and tuber set but does not necessarily increase the yield of ware. If early drought occurs, presprouting may increase the proportion of mishapen tubers.

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Zusammenfassung Versuche haben ergeben, dass Vorkeimung, Gr?sse der Saatknollen und Pflanzabstand die Anzehl und Gr?sse der erzeugten Knollen beeinflussen. Frühkeimung gibt weiiger Triebe je Pflanzknolle und somit Pflanzen je Staude als Sp?tkeimung. Die Anzahl der erzeugten Knollen steht in direktem Verh?ltnis zu der Zahl der Pflanzen, Pflanzknollen mit wenig Trieben (Pflanzen) liefern weniger Knollen als Saatgut mit vielen Trieben. Kleine Saatknollen ergeben weniger Pflanzen und somit Knollen als grosse Saatknollen. Die Gr?sse der Knollen steht in umgekehrtem Verh?ltnis zu der Knollenzahl. Im Jahre 1960 ergaben ungekeimte Saatknollen weniger und gr?ssere Knollen als vorgekeimte Saatknollen, jedoch kam kein Befall vonPhytophthora infestans vor. Durch Frühkeimung, kleine Saatknollen und weiten Pflanzabstand wurde die Knollengr?sse gesteigert; vorgekeimte Saatknollen bei enger Pflanzung ergaben jedoch einen h?heren Ertrag an Verbrauchskartoffeln als sp?tgekeimte, die in gr?sserem Abstand gepflanzt waren. Vorkeimen bewirkt früheren Aufgang und Knollenansatz, erh?ht jedoch nicht unbedingt den Ertrag an Verbrauchskartoffeln. Wenn früh Trockenheit eintritt, kann das Vorkeimen Ursache eines gr?sseren Anteils an missgebildeten Knollen sein.

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Résumé Des essais ont démontré que la prégermination, la grosseur des plants et leur espacement influencent le nombre et la grosseur des tubercules récoltés. Une germination précoce donne moins de pousses par plant, c’est-à-dire moins de plantes par touffe qu’une germination tardive. Le nombre de tubercules obtenus est directement proportionnel au nombre de plantes. Les plants portant peu de pousses (peu de plantes) produisent moins de tubercules que les plants qui présentent des pousses nombreuses. Les petits plants donnent moins de plantes et donc moins de tubercules que les gros plants. La grosseur des tubercules obtenus est indirectement proportionnelle à leur nombre. En 1960, les plants non prégermés produisirent des tubercules moins nombreux et plus gros que les plants prégermés, mais il n’y eut pas d’attaque dePhytophtophthora infestans. La germination précoce, le petit format des plants et leur grand espacement faisaient augmenter la grosseur des tubercules, mais les plants prégermés et plantés et plantés serré donnaient un plus haut rendement en tubercules de consommation que les plants germés tard et espacés davantage. La prégermination occasionne une levée plus précoce et une tubérisation également plus précoce, mais n’augmente pas nécessairement le rendement en tubercules de consommation. En cas de sécheresse au début de saison, la prégermination peut accro?tre le nombre de tubercules difformes.

     

Heterosis and combining ability ofSolanum tuberosum Group Andigena haploids

Summary Combining ability analysis was done on a diallel cross of a random sample of four different cultivated diploid potato populations (Solanum tuberosum Group Andigena haploid, Gp. Tuberosum haploid, Gp. Phureja and Gp. Stenotomum) to determine the amount of heterosis and the gene action involved in the inheritance of tuber yield, fresh vine yield, total plant accumulation (tuber+vine) fresh and dried, dry vine yield and density (specific gravity). The analyses of variance on data from two locations demonstrated significant general combining ability for most traits, indicating a preponderance of additive gene action. Specific combining ability was not significant for any of the traits. Heritabilities for the more important traits such as tuber yield and density were large enough to ensure progress from selection.

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Zusammenfassung Es wurde die Analyse der Kombinationsf?higkeit einer diallelen Kreuzung von einer zuf?lligen Auswahl aus vier verschiedenen kultivierten diploiden Kartoffelpopulationen —Solanum tuberosum Gruppe Andigena (haploid, AH), Gruppe Tuberosum (haploid, TH), Gruppe Phyreja (PHU) und Gruppe stenotomum (STN) — durchgeführt, um das Ausmass an Heterosis und Genwirkung zu ermitteln, welches an der Vererbung von Knollenertrag, Ertrag von frischem Kraut, gesamter pflanzlicher Akkumulation (Knollen und Kraut, frisch und getrocknet), trockenem Krautertrag und Dichte beteiligt war. Das mittlere Gesamtgewicht an Knollen (Tab. 2) war für die TH×STN-F₁-Hybriden (0,75 kg/Pflanze) am h?chsten, danach folgte TH×PHU (0,59 kg/Pflanze), AH×TH (0,38 kg/Pflanze) und AH×PHU (0,23 kg/Pflanze). Eine ?hnliche Folge der Mittelwerte war beim Gewicht von Knollen+Kraut und bei der Gesamtproduktion an Trockenmasse zu beobachten. Bei Gewicht von frischem und trockenem Kraut hatten gew?hnlich die AH-Hybriden den h?chsten Ertrag. Die STN-Hybriden ergaben hohe Dichte. Beim Vergleich mit den Elternmittel-Werten glichen oder übertrafen die Hybriden diese in allen sechs Eigenschaften (Tab. 2). Die TH, STN und PHU-Hybriden übertrafen das elterliche Mittel entsprechend um 135, 145 und 117%. Die Hybriden aller vier Elternpopulationen übertrafen das elterliche Mittel bei Gesamttrockenmasse und drei der vier Hybriden beim Gewicht von Knollen+Kraut. Die Dichte aller Hybriden glich dem Elternmittel-Wert, der potentielle Bereich des prozentualen elterlichen Mittels ist jedoch gering. Die F₁-Hybriden übertrafen ohne Ausnahme das elterliche Mittel für Gesamtgewicht der Knollen, Gewicht von Knollen+Kraut und Gesamtproduktion von Trockenmasse (Tab. 2). Die mittleren Quadrate der allgemeinen Kombinationsf?higkeit (GCA) waren hochsignifikant für Gesamtgewicht der Knollen, Gewicht des frischen Krautes, Trockengewicht des Krautes und Dichte, dagegen nichtsignifikant für die Gesamtakkumulation bei frischen und bei getrockneten Pflanzen (Knollen+Kraut, Tab. 3). Ebenso wenig waren die mittleren Quadrate für spezifische Kombinationsf?higkeit (SCA) für eine der Eigenschaften signifikant. Eine starke GCA×Standort-Wechselwirkung zeigte sich bei Gesamtgewicht an Knollen und bei Gesamttrockenmasse, sie wurde deshalb von GCA eliminiert, um die Vererbung dieser Eigenschaft in engerem Sinne zu berechnen. Gesamtgewicht der Knollen (h ² =0,875) und Dichte (h ²=0,703) zeigten hohe Vererbbarkeit, w?hrend gesamte pflanzliche Akkumulation (Knollen+Kraut) frisch (h ²=0,040) und trocken (h ²=0,184) niedrige Vererbbarkeit zeigten. Gewicht von frischem Kraut (h ²=0,499) und von getrocknetem Kraut (h ²=0,573) ergaben m?ssige Vererbbarkeit. Daraus wurde geschlossen, dass additive Geneffekte als wichtig bei der Verbesserung dieser Populationen anzusehen sind. Sogar bei bekannten nachteiligen Effekten wie grosser Tagesl?nge und hoher Temperatur auf die Knolleninitiierung und-entwicklung, erh?hten die im Kurztag kultivierten und in dieser Arbeit verwendeten südamerikanischen Gruppen AH, STN und PHU im Hybridstadium die Knollenbildung betr?chtlich, obwohl die maximale Vitalit?t der Hybriden hinsichtlich der Knollenbildung durch die ungünstige Photoperiode beeintr?chtigt war. Die gesamte pflanzliche Akkumulation (Knollen+Kraut) mag ein guter Indikator für Heterosis-bedingte Reaktionen sein, die gesamte Akkumulation an Trockenmasse (Knollen+Kraut) erscheint jedoch zur Ermittlung der Heterosis in nichtadaptiertem Material noch geeigneter.

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Résumé L'analyse de la capacité de combinaison a été faite sur un échantillon issu de croisement diallèle, pris au hasard dans les populations de quatre types de pommes de terre diplo?des cultivées:Solanum tuberosum groupe Andigena haplo?des (AH), groupe Tuberosum haplo?de (TH), groupe Phureja (PHU) et groupe Sténotonum (STN) pour déterminer le degré d'hétérosis et l'effet génétique dans la transmission du rendement en tubercules et en fanes, de la production totale (tubercules+fanes) par rapport à la matière fra?che et à la matière sèche, de la densité. La moyenne du poids total de tubercules (tableau 2) a été la plus élevée pour l'hybride F₁, TH×SIN (0,75 kg/butte) suivie par TH×PHU (0,59 kg/butte), AH×TH (0,38 kg/butte) et AH×STN (0,32 kg/butte). Un classement analogue des moyennes a été obtenu pour le poids des tubercules plus celui des fanes et la production totale de matière sèche. En ce qui concerne le poids des fanes fra?ches et sèches, les hybrides AH ont eu généralement le rendement le plus haut. Les hybrides STN ont donné une densité élevée. Quand les hybrides ont été comparés au ‘mid parent’ (voir définition tableau 2) leur valeur a généralement dépassé celle de ce dernier pour les six critères (tableau 2). Les hybrides TH, STN et PHU ont dépassé respectivement le rendement total en tubercules du ‘mid parent’ de 135, 145 et 117%. Les hybrides des quatre populations parentales ont dépassé le ‘mid parent’ pour la matière sèche totale, et trois d'entre eux pour les poids de tubercules plus fanes. La densité a égalé la valeur du ‘mid parent’ pour tous les hybrides, mais la fourchette du pourcentage au niveau de ce critère était petite pour le ‘mid parent’. Les performances des hybrides F₁ ont été supérieures à ce dernier pour le poids total de tubercules, le poids de tubercules plus fanes et la production totale de matière sèche (tableau 2). Les carrés des moyennes de la capacité générale de combinaison (GCA) ont été hautement significatifs pour le poids total des tubercules, le poids de fanes fra?ches et sèches et la densité; toutefois, il n'ont pas été significatifs pour la production de matière fra?che et sèche du total tubercules plus fanes (tableau 3). Les carrés des moyennes de la capacité spécifique de combinaisons (SCA) n'ont été significatifs pour aucun des critères. Une forte interaction GCA×localité a été observé pour le poids total des tubercules et la matière sèche totale; elle a été éliminée de la GCA pour le calcul précis de la transmission à ce niveau. On a déduit de ces résultats que l'effet des gènes additifs a été important vis à vis de ces populations. Même avec l'action des jours longs et des températures élevées, préjudiciables à l'initiation de la tubérisation et au développement des tubercules, les groupes Sud Américains cultivés AM, STN et PHU, atilisés dans cette étude, ont accru la tubérisation au stade hybride bien que leur vigueur maximum ait été pénalisée par une photopériode défavorable. La production totale de matière fra?che (tubercules+fanes) peut être un bon indicateur de la réponse à l'hétérosis, mais la production totale de matière sèche (tubercules+fanes) est souvent meilleure pour la détermination de l'hétérosis d'un matériel inadapté.

     

Seed tuber susceptibility toErwinia chrysanthemi: Evaluation of altered tuber physiology as a means of reducing incidence and severity of soft rot

Summary Tubers, cv. Sebago, previously treated or untreated with Rindite were stored under different light and temperature regimes in 2 seasons for up to 8 weeks to produce physiological conditions ranging from dormancy in the dark to vigorous sprouting in light. No treatment prior to inoculation withErwinia chrysanthemi (Sabet) Victoria, Arboleda & Munoz reduced the incidence of severity of soft rot compared with tubers stored under conditions approximating those in the field. Rindite treatment to break dormancy increased incidence and severity of rotting in tubers previously stored at 5°C but had no significant effect on ambient stored tubers. Exposure to light had no consistent significant effect although there was a tendency to reduce the incidence, but not the severity, of rotting. Reducing sugar levels and moisture content were not correlated with soft rot either on a treatment or individual tuber basis. The data showed no predictive correlation between these parameters and the incidence or severity ofE. chrysanthemi soft rot.

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Zusammenfassung Knollen der Sorte Sebago, vorher mit Rindite behandelt oder nicht behandelt, wurden bei unterschiedlichen Licht- und Temperaturverh?ltnissen bis zu 8 Wochen in zwei Vegetationsperioden zur Erzeugung verschiedenartiger physiologischer Konditionen (wechselnd von Dormanz im Dunkeln bis kr?ftiger Keimung bei Licht) gelagert. Die Knollen wurden in Abst?nden aus dem Lager entnommen, Oberfl?chen-sterilisiert und dann durch Tauch- oder Stichinfektion mitE. chrysanthemi inokuliert. Auftreten und St?rke von Nassf?ule-L?sionen wurden nach 96-stündiger Inkubation bei 30°C gemessen. Keine Behandlung vor Inokulation senkte Auftreten und St?rke der L?sionen im Vergleich zu Lagerung unter ann?hernd praktischen verh?ltnissen bei den Farmern (Tabelle 1; 8 Wochen bei normaler Aussentemperatur in diffusem Licht). Rindite-Behandlung zur Brechung der Dormanz erh?hte sowohl Vorkommen wie auch St?rke der F?ule bei Knollen, die vorher bei 5°C gelagert waren, hatte jedoch keinen signifikanten Einfluss auf normal gelagerte Knollen. Lagerung von Knollen unterhalb von normalen Temperaturen reduzierte nachfolgende F?ule nicht, mit Ausnahme der bei 15°C Stich-inokulierten Knollen (Tabelle 2). Die L?nge der Lagerungszeit vor der Inokulation hatte keinen signifikanten Einfluss auf das Vorkommen von Nassf?ule-L?sionen in 1980, und im darauffolgenden Jahr reduzierte sich das Auftreten nur in Knollen, die vier Wochen oder l?nger vorgelagert worden waren. Licht hatte keinen durchgehend signifikanten Einfluss, obwohl sich eine Tendenz zur Reduzierung des Vorkommens, nicht aber der St?rke der F?ule ergab. Keine signifikante Korrelation ergab sich bei einer der Behandlungen oder den einzelnen Knollenstadien zwischen St?rke der Nassf?ule und Feuchtigkeits-Potential oder dem Gehalt an reduzierenden Zuckern. Abbildungen 1 and 2 zeigen die nicht vorhersagbare Beziehung zwischen beiden Parametern und der St?rke der Nassf?ule nach bakterieller Infektion.

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Résumé Des tubercules, cv. Sebago, sont non traités ou traités préalablement à la rindite puis conservés sous différentes conditions de lumière et de température pendant des durées pouvant aller jusqu'à 8 semaines et sur deux saisons afin de créer des variations physiologiques allant de la dormance à l'obscurité jusqu'à une germination vigoureuse à la lumière. Les tubercules sont prélevés à différentes périodes de la conservation, leur surface est stérilisée et ils sont ensuite inoculés par trempage ou par piq?re avecE. chrysanthemi. L'incidence et l'importance des lésions par pourriture molle sont observés après 96 h d'incubation à 30°C. Aucun traitement (tableau 1) avant inoculation ne réduit l'incidence ou la gravité des lésions par rapport à des tubercules conservés sous des conditions proches de celles utilisées par les agriculteurs (8 semaines à température ambiante en lumière diffuse). Les traitements à la rindite destinés à lever la dormance augmentent à la fois l'incidence et la gravité des pourritures pour des tubercules préalablement stockés à 5°C. Mais ce traitement n'a aucun effet significatif pour des tubercules stockés à température ambiante. Pour des températures plus basses, la conservation ne réduit pas de fa?on conséquente les pourritures, sauf, pour des tubercules inoculés par piq?res à 15°C (tableau 2). La durée de conservation avant inoculation n'avait pas d'effet significatif sur l'incidence des lésions par pourriture molle en 1980 et l'année suivante, seuls les tubercules conservés pendant 4 semaines et plus ont présenté une diminution significative des lésions. L'exposition à la lumière n'a pas d'effet significatif, quoiqu'elle ait tendance à réduire l'incidence mais pas la gravité de la pourriture. Il n'y a pas de corrélation significative au niveau d'un traitement ou des tubercules pris individuellement entre la gravité de la pourriture molle et la teneur en eau on en sucres réducteurs des tubercules. Les figures 1 et 2 illustrent l'absence de relation entre ces deux paramètres et la gravité de la pourriture molle.

     

Reliability and significance of a simple method of estimating the potential yield of the potato crop

Summary The reliability of the method of estimating potential yield of the potato crop, described by Van der Zaag & Burton (1978), is discussed on the basis of the results of field experiments done in the Netherlands during three years at three separate centres and during four years at a fourth centre. The method seems to give a reasonable approximation of the potential yield in countries or regions in the temperate zone. Two minor alterations are suggested, and for use in hot climates the method must be adapted to prevailing temperatures; suggestions are made as to how this can be done. Potential yield estimates can be used successfully in field experiments studying yield-determining factors, in varietal trials, in comparing technical levels of production between countries and growing seasons, and in preparing programmes for improving production.

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Zusammenfassung Auf der Grundlage von Feldversuchen, die in den Niederlanden 1978–1981 in Borgercompagnie (BC) und 1979–1981 in Emmercompascuum (EC) und Rolde (Ro) durchgeführt wurden, wird die Zuverl?ssigkeit der von van der Zaag und Burton (1978) beschriebenen Methode zur Berechnung des m?glichen Ertrages diskutiert. Unterschiede in der Bedeutung der Worte durchschnittlicher m?glicher Ertrag, m?glicher Ertrag und berechneter Ertrag werden in Tabelle 1 erkl?rt. Die Abbildungen 1–3 und die Tabellen 2 und 3 stellen die Wachstumsbedingungen und die Entwicklung der Best?nde dar. Die Abbildung 4 und die Tabellen 5 und 6 zeigen, dass die Wachstumsbedingungen nicht immer in jeder Beziehung optimal waren, vor allem in Rolde, wo 1980 und 1981 die Wasserversorgung für die Produktion suboptimal war. Tabelle 5 erkl?rt, dass der durchschnittliche Blattanteil (Lichtaufnahme) und der durchschnittlich Ernteindex nicht viel von dem eines ‘idealen’ Bestandes — Auflauf Anfang Mai, geschlossener Bestand von Anfang Juni bis Anfang September und Reife Anfang Oktober — abweicht, auf dem der m?gliche Ertrag beruht. Der durchschnittliche Blattanteil für die gesamte Vegetationszeit und der Ernteindex, die für den ‘idealen’ Bestand angenommen wurden, sind daher realistisch. Abgesehen von der Tatsache, dass Anfang Juni die berechnete Produktion auf vielen Feldern gleich hoch oder h?her als die m?gliche Produktion war (1978 BC; 1980 BC und Ro; 1981 BC und Ro), war die tats?chliche Produktion zu dieser Zeit betr?chtlich unter der m?glichen Produktion (Tabelle 7). Es wird angenommen, dass das haupts?chlich durch Tagestemperaturen unter 12°C im Mai und Juni, durch eine ca. 30% h?here Atmungsrate bei jungen. Pflanzen und m?glicherweise durch einen ungenügenden Sink verursacht wurde. Aus diesem Grund wird unter niederl?ndischen Bedingungen eine Reduktion um 15% bzw. 10% der m?glichen Produktion in diesen Monaten vorgeschlagen. Das entspricht ungef?hr 900 kg Trockenmasse/ha. Am Ende der Wachstumsperiode (Tab. 7) kann die Produktion jedoch h?her als angenommen sein und daher wird vorgeschlagen, die Konstante für die Lichtaufnahme im September von 65% auf 75% zu erh?hen, was schliesslich zu einer Abnahme von ungef?hr 500 kg Trockenmasse/ha führen würde. W?hrend einer Periode von 6 Wochen war die Produktion der Bl?tter 1980 (Ro) und 1981 (EC) optimal (Abb. 4 und Tab. 7), aber bezogen auf die gesamte Vegetationszeit lag die durchschnittliche Produktion der Bl?tter auf allen Feldern betr?chtlich unter dem Optimum (Tab. 6). Das zeigt dass die Nettoproduktion, von der der m?gliche Ertra ausgeht, richtigist, aber dass sie für die gesamte Vegetationszeit schwer zu erzielen ist. Um die Berechnung auch in L?ndern mit heissem Klima (Tab. 8) anwenden zu k?nnen, wurde versucht die Nettoproduktion in Beziehung zur Temperatur zu sehen. Ergebnisse, gewonnen in der Versuchsstation Gilat in Israel mit der Sorte Désirée zeigen, dass mit diesen Anpassungen die Methode verwendet werden kann. Tabelle 9 zeigt die verbesserten durchschnittlichen m?glichen Ertr?ge für verschiedene L?nder und Wachstumsperioden. Die Zuverl?ssigkeit der Sch?tzung des durchschnittlichen m?glichen Ertrages für ein Gebiet, die Sch?tzung des m?giichen Ertrages und des berechneten Ertrages für einen Bestand werden diskutiert. In jedem Sortenversuch oder in jedem Feldversuch, in dem ein Faktor oder mehrere Faktoren des Wachstums untersucht werden, sollten die tats?chlichen Ertr?ge mit dem berechneten Ertrag der Parzelle mit dem h?chsten Ertrag und mit dem m?glichen Ertrag verglichen werden. Die so gewonnene Information kann Aufschluss geben, in welchem Ausmass andere als die untersuchten Faktoren den Ertrag beeinflusst haben oder auch Auskunft geben über die relative Produktion in Sortenversuchen. Zwischen den L?ndern oder zwischen Wachstumsperioden kann der technische Stand der Pflanzenproduktion an Hand ihrer durchschnittlichen m?glichen Ertr?ge verglichen werden (Tab. 9). Schliesslich sollte, bevor ein Programm zur Verbesserung der Kartoffel entwickelt wird, ein Vergleich zwischen dem tats?chlichen Ertrag in einem Gebiet und dem durchschnittlichen m?glichen Ertrag gemacht werden, als erster Schritt zur Bestimmung der bergrenzenden Faktoren.

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Résumé La fiabilité de la méthode de calcul du rendement potential décrite par Van der Zaag et Burton (1978) est discutée à partir d'expérimentations de plein champ réalisées aux Pays-Bas de 1978 à 1981 à Borgercompagnie (BC), de 1979 à 1981 à Emmercompascuum (EC) et à Rolde (Ro). Les différences dans l'utilisation des termes — rendement potentiel moyen, rendement potentiel et rendement calculé — sont indiquées dans le tableau 1. Des détails sur les conditions de croissance et le développment de la culture sont donnés dans la figure 1–3 et les tableaux 2 et 3. La figure 4 et les tableaux 5 et 6 montrent que les conditions de croissance n'ont pas été toujours optimales en tout point, notamment à Rolde où l'apport en eau nécessaire à la production a été inférieur à l'optimum en 1980 et 1981. Le tableau 5 montre que la quantité moyenne du feuillage (interception de la lumière) et l'indice moyen de récolte n'ont jamais été très différents des valeurs d'une culture idéale (levée en début mai, couverture du sol par le feuillage à partir du début juin jusqu'en début septembre et début de maturité en octobre) pour lesquelles le rendement potentiel est calculé. La quantité moyenne du feuillage pour toute la période de végétation et l'indice de récolte, pris en compte pour la culture idéale, sont done des valeurs réelles. Bien que sur plusieurs parcelles la production calculée en début juin ait été égale ou supérieure à la production potentielle (1978 BC; 1980 BC et Ro; 1981 BC et Ro) la production réelle à même date était considérablement inférieure à la production potentielle (tableau 7). Ceci peut être d? au fait que les températures du jour en mai et juin étaient inférieures à 12°C. que le taux de respiration était supérieur, de 30% par exemple chez des jeunes plantes, et que la force d'absorption a été insuffisante. C'est pourquoi, sous les conditions de la Hollande, il est proposé de réduire la production potentielle au cours de ces deux mois respectivement de 15 et 10%; ce qui représente environ 900 kg/ha de matière sèche. Cependant, à la fin de la saison (tableau 7) la production peut être supérieure à l'estimation et c'est pourquoi, il est proposé de relever les valeurs d'interception de la lumière en septembre de 65 à 75%, ce qui à la fin conduirait à une diminution de 500 kg/ha de matière sèche environ. La figure 4 et le tableau 7 montrent que pour une période d'environ 6 semaines en 1980 (Ro) et 1981 (EC), le feuillage a atteint sa productivité optimale mais qu'au cours de toute la période de végétation la productivité moyenne du feuillage sur toutes les parcelles a été considérablement inférieure à l'optimum (tableau 6). Ceci montre que la production nette sur laquelle est fondé le rendement potentiel est correcte mais qu'il est difficile de l'obtenir sur toute la période de végétation. Afin d'utiliser la méthode de calcul dans des pays à climat chaud, une approche a été faite pour adapter la production nette en relation avec la température (tableau 8). Les résultats obtenus à las station d'expérimentation à Gilat en Isra?l avec la variété Désirée montrent qu'avec ces adaptations, la méthode s'applique sous de telles conditions. Des rendements potentiels moyens calculés et corrigés sont ainsi donnés dans le tableau 9 pour quelques pays et régions. La signification de l'estimation du rendement potentiel moyen, du rendement potentiel et du rendement calculé est développée pour une culture particulière dans une région donnée. Pour chaque essai de variétés dans chaque expérimentation de plein champ où l'on étudie un ou plusieurs facteurs de croissance, il est spécifié que le rendement actuel pourrait être comparé au rendement le plus élevé et au rendement potentiel, pour connaitre dans quele mesure les autres facteurs ont atteint l'optimum et pour avoir davantage d'information sur la capacité de production des variétés à partir de tels essais. En prenant le rendement potentiel moyen, le niveau technique de production peut être comparé entre les pays et les années (tableau 9). En définitive, chaque étude d'amélioration de la pomme de terre devrait débuter par une comparaison entre le rendement actuel dans la région et le rendement potentiel. C'est une première étape dans la détermination des facteurs les plus limitants.

     

Measurement of intercellular adhesion in the cooked potato tuber

Summary Methods are described for the direct measurement of intercellular adhesion and for the measurement of tuber firmness with a ‘simple puncture tester’ and with the Wolodkewitsch tenderometer. The data obtained with these techniques indicated that, in the cooked potato, tuber firmness depends on intercellular adhesion. The results obtained with the Wolodkewitsch tenderometer were found to be directly related to those obtained with a ‘simple puncture tester’.

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Zusammenfassung Es werden Methoden zur direkten Bestimmung der interzellularen Adh?sion sowie zur Messung der Textur mittels des Wolodkewitsch Tenderometers und mittels eines einfachen Penetrometers (Abb. 1) beschrieben. In einem Versuch wurden Muster der SorteMajestic nach verschiedenen Kochzeiten bis zu 16 Minuten für die direkte Bestimmung der interzellularen Adh?sion und für die Messung der Druckfestigkeit mit dem Wolodkewitsch Tenderometer (Abb. 2) verwendet. ?hnliche Ergebnisse wurden in einem Versuch erzielt, in dem die interzellulare Adh?sion in rohen Knollen durch Behandlung mit EDTA vermindert wurde. Die Unterschiede zwischen den mit den beiden Messmethoden erhaltenen Ergebnissen wurden besprochen. Daraus wurde gefolgert, dass die Druckfestigkeit von der interzellularen Adh?sion abh?ngig war. Ferner wird ein Versuch beschrieben, bei dem Messungen, die mit dem Wolodkewitsch Tenderometer vorgenommen wurden, mit Messwerten des einfachen Penetrometers in Vergleich stehen. Eine statistisch signifikante direkte Beziechung (r−0,83 signifikant beiP−0,001) wurde zwischen den mit den beiden Instrumenten erzielten Ergebnissen festgestellt (Abb. 3). Daraus wurde der Schluss gezogen, dass sowohl der Wolodkewitsch Tenderometer als auch der einfache Penetrometer zur Messung der interzellularen Adh?sion in der gekochten Kartoffel verwendet werden hann.

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Résumé Les auteurs décrivent des méthodes pour l'évaluation directe de l'adhérence intercellulaire et pour la mesure de la texture au moyen de l'appareil de mesure de la tendreté de Wolodkewitsch et du simple appareil à percer (Fig. 1). Ils rapportent une expérience dans láquelle des échantillons de la varétéMajestic, cuits pendant des temps supérieurs à 16 min, sont utilisés pour l'évaluation directe de l'adhérence intercellulaire, et pour la mensuration de la force de compression avec l'appareil de mesure de la tendreté de Wolodkewitsch (Fig. 2). Une expérience dans laquelle l'adhérence intercellulaire de tubercule cru est réduite par traitement au EDTA donne des résultats semblables. Les différences entre les résultats obtenus avec les deux méthodes de mesure sont discutées. La conclusion est tirée que la force de compression dépend de l'adhérence intercellulaire. Une expérience est décrite dans laquelle les mesures obtenues au moyen de l'appareil de mesure de tendreté de Wolodkewitsch sont comparées avec les mesures obtenues avec le ‘simple appareil à percer’. Une relation directe statistiquement significative (r, 0,83 significatif àP 0,001) est trouvée entre les résultats obtenus avec les deux instruments (Fig. 3). Les auteurs concluent que l'appareil de mesure de la tendreté de Wolodkewitsch et le ‘simple appareil à percer’ peuvent aussi bien l'un que l'autre être utilisés pour mesurer l'adhérence intercellulaire dans la pomme de terre cuite.

     

Effects of temperature,oxygen tension and relative humidity on the wound-healing process in the potato tuber

Summary The rate of healing was shown to increase approximately three-fold between 5 and 10°C, and threefold between 10 and 20°C. Oxygen partial pressures lower than, and CO₂ partial pressures higher than those in the atmosphere had a progressively inhibitory effect on suberin and periderm formation. A method is described for maintaining humidities to within 1% r.h (relative humidity) of that desired. At 20°C, healing was most rapid between 70 and 100% r.h., and at 10°C between 80 and 100% r. h. Proliferation sometimes occurred at humidities close to 100% r.h. Considerable variation was found in the healing rates of different tubers, due to their differing physiological states. Varietal differences were slight, but it was thought that differences may be more marked earlier in the storage period.

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Zusammenfassung Hauptzweck dieser Publikation war, den Einfluss von Temperatur, relativer Feuchtigkeit und verschiedener Gasmischungen auf die Wundheilung der Kartoffelknolle aufzuzeigen. Auch die in den wundheilenden Reaktionen von verschiedenen Knollen innewohnende Variation wurde untersucht. Partien von verletzten Knollen wurden bei unterschiedlichen Umweltsbedingungen verschieden lange Zeit aufbewahrt (Tabelle 2). Je nach ihrem physiologischen Zustand wurde zwischen den Knollen eine betr?chtliche Schwankung im Mass der Suberin- und der Peridermbildung gefunden. Fünf Sorten von Kartoffelknollen wurden verminderten Sauerstoff-Teildrucken von 0, 1, 3, 5, 10 und 21% O₂ (Luft) w?hrend Perioden bis zu 14 Tagen bei 20°C ausgesetzt (Abb. 2). Jede Herabsetzung der O₂-Konzentration in der Luft erzeugte einen fortschreitenden Hemmungseffekt auf die Wundheilung. Bei der Sorte Majestic Brachten herabgesetzte O₂-Konzentrationen bei 10°C den gleichen hemmenden Einfluss hervor (Abb. 3), w?hrend 5, 10 und 15% CO₂ auch die Suberinbildung allm?hlich hemmten. Sorten-unterschiede traten nicht deutlich hervor, obwohl man gedacht hat, dass Unterschiede in der früheren Lagerperiode klarer hervortreten k?nnten. Abb. 4 zeigt die Einflüsse von 5, 10 und 20°C auf die Wundheilung bei vier Sorten. Die Rate der Suberin- und Peridermbildung erh?hte sich ann?hernd um das Dreifache zwischen 5 und 10°C, und um das Dreifache zwischen 10 und 20°C. Es wird eine Methode zur Kontrolle der relativen Luftfeuchtigkeit bis zu 1% Genauigkeit beschrieben (auch Abb. 1). Bei 20°C wurde bei relativen Luftfeuchtigkeiten zwischen 70% und 100% nur ein kleiner Unterschied im Mass der Wundheilung festgestellt. Bei 10°C war dei Heilung am schnellsten bei einer relativen Luftfeuchtigkeit zwischen 80 und 100%. Bei relativen Luftfeuchtigkeiten nahe bei 100% traten manchmal Wucherungen auf.

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Résumé Le but principal de cette publication est de montrer les effets de la température, de l'humidité relative et de divers mélanges gazeux sur la cicatrisation des blessures du tubercule de pomme de terre. L'auteur a également recherché les variations individuelles des réactions de cicatrisation dans différents tubercules. Des groupes de tubercules blessés sont conservés dans diverses conditions de milieu pendant diverses longueurs de temps (tableau 2). Une variation considérable dans la vitesse de formation de subérine et du périderme appara?t entre les tubercules, variation due à différents états physiologiques. Des tubercules de cinq variétés de pomme de terre sont soumis à des pressions partiellement abaissées de 0, 1, 3, 5, 10 et 21% de O₂ (air) pendant des périodes allant jusqu'à 14 jours à 20°C (fig. 2). Tout abaissement de la concentration en O₂ de l'atmosphère a un effet inhibiteur progressif sur la cicatrisation. Chez la variété Majestic à 10°C, des concentrations diminuées en O₂ ont le méme effet inhibiteur (fig. 3), tandis que 5, 10 et 15% de CO₂ inhibent aussi progressivement la formation de subérine. Les différences variétales ne sont pas clairement marquées, quoiqu'on pense que les différences peuvent être plus prononcées plus t?t dans la période de stockage. La figure 4 montre les effets des températures de 5, 10 et 20°C sur la cicatrisation chez quatre variétés. La vitesse de formation de la subérine et du périderme augmente d'environ 3 fois entre 5 et 10°C et de 3 fois entre 10 et 20°C. L'auteur décrit une méthode de contr?le de l'humidité dans les limites de 1% d'humidité relative (r.h.) (voir aussi fig. 1). A 20°C, on observe peu de différence dans les vitesses de cicatrisation aux humidités comprises entre 70 et 100% de r.h. A 10°C, la cicatrisation est la plus grande entre 80 et 100% de r.h. Des proliférations apparaissent quelquefois à des humidités proches de 100% de r.h.

     

Effect of physiological age on growth vigour of seed potatoes of two cultivars. 5. Review of literature and integration of some experimental results

Summary The most important literature on physiological age is discussed and an attempt is made to describe the relationship between the chronological age and growth vigour of seed of cvs. Jaerla and Désirée produced in three seasons and stored at 4 or 12°C in darkness. The seed of both cultivars reaches maximum growth vigour earlier when stored at 12°C, although this effect is greater in Jaerla than in Désirée. In both cultivars, storage at 12°C gives a lower maximum growth vigour and a shorter duration than storage at 4°C. Sprouting capacity seems to be the best measure of growth vigour, although peroxidase activity could also be a measure of growth vigour beyond its maximum. The incubation period might be useful to indicate the beginning and end of the phase of maximum growth vigour.

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Zusammenfassung Nach Durchsicht der wichtigsten Literatur über das physiologische Alter von Kartoffeln wird der Versuch gemacht, Ergebnisse über Untersuchungen an Pflanzknollen der Sorten Jaerla und Désirée in drei Wachstumsperioden sowie bei 4°C und 12°C zu integrieren (Hartmans & van Loon, 1987; van Es & Hartmans, 1987: Bodlaender & Marinus, 1987: van Loon, 1987). Zuerst werden die Zusammenh?nge zwischen dem chronoligischen Pflanzgutalter und den Pflanzen- bzw. Knollenwachstums-Merkmalen verglichen. Wichtige Elemente für die Beschreibung der Zusammenh?ngen zwischen Pflanzgutalter und Wachstumsintensit?t sind (1) das Ende der Ruheperiode. (2) der Anfang und das Ende des Maximums von einigen Knollen- und Pflanzenwachstums-Charakteristika (Tabelle 1), (3) die Zusammenh?nge zwischen dem Pflanzgutalter (Lagerungstage) und Keimungskapazit?t, Auflauf, Triebl?nge. Zahl der Triebe, Blattfl?chen-Index und gesamtem Pflanzegewicht rund 60 Tage nach Pflanzung (Hartmans & van Loon, 1987; Bodlaender & Marinus, 1987) und (4) die Zahl der Lagerungstage, bis einige oder alle gepflanzten Saatknollen ersch?pft sind (Tabelle 1). Aufgrund dieser Elemente wurde ein m?gliches Modell für den Zusammenhang zwischen Pflanzgutalter und relativer Wachstumsintensit?t (RGV) entwickelt (Abb. 2). Abbildung 2 zeigt klar, dass h?here Lagertemperatur (12°C) das Altern der Knollen beider Sorten underschiedlich beschleunigt. Dafür wurde des Ausdruck ‘physiologisches Alter’ übernommen. H?here Lagertemperatur f?rdert die maximale RGV für Saatknollen beider Sorten, obwohl Jaerla betr?chtlich st?rker als Désirée reagiert. Obwohl Désiréc ihre maximale RGV bei 12°C früher erreicht als bei 4°C, ist der RGV bei 4 °C-Lagerung im gleichen Moment h?her als der von Knollen, die bei 12°C gelagert werden. Desweiterent ist von Interesse, dass die maximale RGV bei beiden Sorten durch die h?here Temperatur gesenkt wird, und dass h?here Temperature die L?nge der Periode mit maximaler RGV verkürzt. Keimungskapazit?t und Inkubationsperiode zeigten im Ganzen die h?chsten Korrelationen mit der Wachstumsintensit?t (GV). w?hrend die Peroxydase-Aktivit?t auch dann gut korrelierte, nachdem die GV sich von ihrem Maximum entfernt hatte (Tabellen 4–6). Man kann annehmen, dass diese Studie die Keimungskapazit?t als bestes Mass zur Bestimmung der GV darstellt. Die Inkubationsperiode erscheint als brauchbare Methode zur Bestimmung des Anfangs und des Endes der Periode mit maximaler GV (Tabelle 7), welehe ein wichtiges Charakteristikum jeder Sorte ist. Der Einfluss des physiologischen Alters der Saatknollen auf den sp?teren Knollenertrag scheint oft gering zu sein. Den Ergebnissen dieser Studie und der Literatur zufolge wird angenommen, dass Pflanzgut mit ‘unterschiedlichem’ physiologischem Alter in Wirklichkeit noch an oder nahe an der maximalen GV ist: das war mit Pflanzgut von Désirée in unseren Versuchen der Fall. Zus?tzlich kann mit Madec (1981) angenommen werden, dass im zweiten Teil des Wachstumszyklus andere ertragsbestimmende Faktoren oft über die GV des Pflanzgutes dominieren.

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Résumé Après avoir passé en revue les plus importants articles de la littérature concernant l'age physiologique des tubercules, une tentative est faite pour intégrer les résultats des études sur les tubercules de semence de deux variétés, Jaerla et Désirée, produites pendant trois saisons et conservées à 4°C et 12°C (Hartmans & van Loon, 1987; van Es & Hartmans, 1987: Bodlaender & Marinus, 1987; van Loon, 1987). Premièrement, les relations entre l'age chronologique du plant et les caractéristiques se rapportant au développement du tubercule et de la plante sont comparées. Les éléments importants pour décrire les relations entre l'age du plant et la vigueur de croissance sont (1) la fin de la période de repos végétatif (2) le début et la fin du maximum atteints par quel-ques caractéristiques de croissance du tubercule et de la plante (tableau 1), (3) les relations entre l'age du plant (jours de conservation) et la capacité germinative, la levée, la longueur des tiges, le nombre de tiges, l'index de surface foliaire et le poids sec total de la plante environ 60 jours après la plantation (Hartmans & van Loon, 1987; Bodlaender & Marinus, 1987) et (4) le nombre de jours de conservation jusqu'à ce que quelques ou tous les tubercules plantés soient épuisés (tableau 1). Sur la base de ces éléments un modèle possible pour établir une relation entre l'age du plant et la vigueur de croissance relative (RGV) peut être établie (figure 2). La figure 2 montre clairement qu'une température de conservation élevée (12°C) accélère différemment le vieillissement des tubercules de semence de deux variétés. Par conséquent, le terme ‘age physiologique’ est adopté. Les plus hautes températures de conservation avancent la vigueur de croissance relative pour les deux variétés, bien que Jaerla réagisse considérablement plus fortement que Désirée et que celle-ci conservée à 12°C atteigne son maximum plus rapidement qu'à 4°C, la RGV du plant conservé à 4°C est à ce moment plus élevéc que celle du plant maintenu à 12°C. De plus, il est intéressant de noter que pour les deux variétés une température de conservation plus haute diminue la RGV maximum et raccoureit sa durée. La capacité germinative et la période d'incubation ont montré les corrélations les plus élevées avec la vigueur de croissance, tandis que l'activité péroxydasique présente une bonne corrélation avec la vigueur de croissance passé le maximum (tableux 4–6). On en conclut que cette étude fait appara?tre la capacité germinative comme la meilleure mesure pour déterminer la vigueur de croissance. La durée d'incubation constitue une méthode utile pour évaluer le début et la fin de la phase avec le maximum de la vigueur de croissance: ce dermier étant une caractéristique importante de chaque variété. Il semble que l'effet de l'age physiologique des tubercules de semence sur le rendement final en tubercules est souvent faible. Sur la base des résultats de ces essais et de la littérature on peut supposer que les plants d'ages physiologiques différents sont en réalité souvent au maximum ou près du maximum de la vigueur de croissance; cela est le cas du plant de la variété Désirée dans nos expériences. De plus on peut supposer, comme Madec (1981), que dans la seconde partie du cycle végétatif d'autres facteurs déterminant le rendement prédominent souvent sur la vigueur de croissance du plant.

     

Tuber yield and tuber traits of haploid-wild species F1 hybrids

Summary Haploid-wild species hybrids have been produced that incorporate desirable traits and genetic diversity from wild species into the cultivated potato. Nine wild species were represented in 210 hybrids which were evaluated in a yield trial with ten haploid parents and four cultivars. Haploid-wild species hybrids yielded up to 3.1 kg/hill, compared to 1.8 kg/hill for the haploids; the species parents did not tuberize. Some 2x hybrids outyielded three of the 4x cultivars. Tubers of most hybrids, especially those withSolanum berthaultii, S. canasense, S. chacoense, andS. tarijense as parents, were very smooth. Tuber set in many haploid-wild species hybrids was low. Extensive variability for dormancy and mass density (specific gravity) was also observed. Haploid-wild species hybrids which produce 2n pollen have been brought to the 4x level via 4x×2x crosses.

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Zusammenfassung Es wurden Haploid-Wildarten F₁-Hybriden erzeugt, um aus Wildarten in Zuchtkartoffeln wünschenswerte Merkmale und genetische Mannigfaltigkeit hineinzubringen. Vier Sorten, zehn Haploide und 210 Haploid-Wildarten F₁-Hybriden, einschliesslich der folgenden 2x-Wildarten, wurden in einen Ertragsversuch einbezogen:S. berthaultii (ber),S. boliviense (blv),S. canasense (can),S. chacoense (chc),S. infundibuliforme (ifd),S. microdontum (mcd),S. sanctae-rosae (sct),S. raphanifolium (rap), andS. tarijense (tar). Die Ertr?ge vieler Haploid-Wildarten Hybriden waren erstaunlich hoch, bis zu 3,1 kg/Hügel und gr?sser als bei jeweils beiden Eltern (Tabelle 1). Haploide ergaben bis zu 1,8 kg/Hügel, die Arten-Eltern bildeten keine Knollen. Die Abb. 1 veranschaulicht den Unterschied zwischen dem Ertrag einer Hybride und ihrer Eltern. Einige 2x-Hybriden übertrafen 4x-Sorten (Tabelle 2): Gr?ssere Pflanzweiten und eine lange Wachstumszeit m?gen den Hybriden einen Vorteil gegenüber den Sorten gegeben haben. Die Knollen der meisten Haploid-Wildarten Hybriden waren sehr weich, besonders diejenigen mit ber, can, che und tar als Eltern. Bei einigen Haploid-Wildarten Hybriden hatten alle Klone gleicher Abstammung eine lange Knollenkeimruhe, bei anderen waren einige Klone innerhalb der gleichen Abstammung mit langer, andere mit kurzer Keimruhe (Tabelle 3). Die Massendichte (spezifische Gewicht) variierte innerhalb der Haploid-Wildarten Hybriden von 1,050 für eine US-W2838 x tar Hybride und eine US-W457 x tar Hybride bis 1,110 für eine US-W2236 x tar Hybride; Haploide variieren von 1,058 bis 1,079 und Sorten von 1,051 bis 1,076. Die Erzeugung von Haploid-Wildarten Hybriden ist eine wirkungsvolle Methode, um nicht adaptiertes Wildarten-Erbgut in eine Form zu bringen, die Knollen ausbilden wird. Dies erlaubt die leichte Erhaltung wertvoller Genotypen und die Absch?tzung der Beitr?ge von Wildarten-Genotypen zum Ertrag und zu den Knollenmerkmalen. Auch erh?lt man damit ein hoch variables Material für genetische Untersuchungen. Haploid-Wildarten Hybriden, die 2n-Pollen erzeugen, wurden in 4x×2x Kreuzungen verwendet, um 4x-Hybriden herzustellen, die in Kartoffelzuchtprogrammen eingesetzt werden k?nnen.

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Résumé Des hybrides F₁ issus d'espèces haplo?des sauvages ont été produits dans le but d'introduire des caractères désirables et la diversité génétique dans les pommes de terre cultivées. Quatre variétés, dix haplo?des et 210 hybrides F₁ issus d'espèces haplo?des sauvages, incluant les espèces sauvages 2x, entraient dans l'essai de productivité:S. berthaultii (ber),S. boliviense (blv),S. canasense (can),S. chacoense (chc),S. infundibuliforme (ifd),S. microdontum (mcd),S. sanctae-rosae (sct),S. raphanifolium (rap) etS. tarijense (tar). La production de nombreux hybrides issus d'espèces haplo?des sauvages était notablement élevée, plus de 3.1 par pied, et plus forte que celle de leurs parents (tableau 1). Les haplo?des produisaient 1.8 kg/pied; les espèces parentales ne tubérisaient pas. La figure 1 illustre les différences observées entre le rendement de l'hybride et celui de ses parents. Quelques hybrides 2x surpassaient les variétés 4x (tableau 2). Un espacement important et une longue durée de végétation pourraient avoir donné un avantage aux hybrides sur les variétés. Les tubercules de la plupart des hybrides issus d'espèces haplo?des sauvages, notamment de ceux dont les parents étaient ber, can, chc et tar, étaient lisses. Quelques hybrides d'espèces haplo?des sauvages, tous apparentés, présentaient une longue dormance; pour d'autres la dormance était courte (tableau 3). Parmi les hybrides issus d'espèces haplo?des sauvages, la densité (le poids spécifique) variait de 1.050 pour US-W2838 x tar et US-W457 x tar à 1.100 pour US-W2236 x tar; les haplo?des s'échelonnaient de 1.058 à 1.079 et les variétés de 1.051 à 1.076. La production d'hybrides à partir d'espèces haplo?des sauvages est une méthode efficace pour introduire le caractère tubérifère chez des espèces sauvages qui ne le sont pas. Elle permet la maintenance facile de génotypes valables et l'évaluation de l'apport des génotypes d'espèces sauvages au rendement et aux caractéristiques des tubercules. Elle fournit aussi un matériel hautement variable pour les études génétiques. Des hybrides issus d'espèces haplo?des sauvages produisant du pollen 2n étaient utilisés dans les croisements 4x et 2x pour obtenir des hybrides 4x qui pourront contribuer aux programmes d'hybridation de la pomme de terre.

     

Effect of infection byPhytophthora infestans on phenolics in potato tubers with various degrees of field resistance

Summary Browning of potato tubers infected withPhytophthora infestans was correlated with field resistance. The composition of brown material extracted from tubers was investigated by preparing alkaline-neutral difference spectra, which were similar to those obtained from a model system of tuber cell walls incubated with ferulic or p-coumaric acids and H₂O₂. The activities of L-phenylalanine ammonia lyase, peroxidase and phenolase in wounded tissue were correlated with resistance. After infection, peroxidase and phenolase activities were reduced, the greatest reduction being in the most resistant variety. The relation between field resistance and wounding is discussed.

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Zusammenfassung Ein Vergleich von drei Kartoffelsorten unterschiedlicher unspezifischer Resistenz (Feldresistenz) gegenPhytophthora infestans zeigte, dass eine zunehmende Resistenz positiv korreliert war mit einer verst?rkten Br?unung des Knollengewebes nach der Infektion. Der Grad der Eindringung des Pilzmyzels war mit der Resistenz negativ korreliert und die Suberinisierung der Schnittfl?che vor der Inokulation erh?hte die Resistenz gegen die Eindringung (Abb. 1). Aus dem infizierten Gewebe wurde mit Phenol-Essigs?ure-Wasser (PAW) mehr braunes Material und von dunklerer Farbe herausgel?st als aus dem nicht infizierten Gewebe. Die Substanz enthielt Chlorogens?ure oder andere Chinas?ureester (Tab. 1). Die Differenz-Spektren der Phenol-Essigs?ure-Wasser-Extrakte im alkalischen bzw. neutralen Bereich von infiziertem und nicht infiziertem Gewebe waren unterschiedlich, was auf Unterschiede in dem phenolischen Material, das in die Zellw?nde eingelagert wurde, hinwies (Abb. 3). Die Spektren waren ?hnlich denen, die mit einem Modellsystem aus Knollenzellw?nden mit zugesetzter Ferula-oder p-Cumars?ure und H₂O₂ erzielt wurden (Abb. 4). Im verletzten Gewebe waren die Aktivit?ten der Enzyme L-Phenylalaninammoniumlyase, Peroxidase und Phenolase mit der Sortenresistenz korreliert (Tab. 3–5). Nach der Infektion waren die Aktivit?ten der Phenolase und der Peroxidase vérringert und die Abnahme war mit der Resistenz korrliert. Die Auspr?gung der unspezifischen Resistenz in Knollen scheint auf zwei Faktoren zu beruhen: der F?higkeit des Gewebes nach der Verletzung Suberin zu bilden, um das Eindringen des Erregers zu hemmen und der Produktion von zus?tzlichen braunen Phenolverbindungen, die in die Wirtszellw?nde eingelagert werden und dadurch deren Struktur so ver?ndern, dass eine Eindringung des Pilzes begrenzt wird.

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Résumé Une étude portant sur trois variétés de pomme de terre présentant une différence de résistance au champ vis à vis dePhytophtora infestans montre qu'une augmentation de résistance est corrélée positivement à un brunissement croissant des tissus du tubercule après contamination. Le taux de pénétration du mycélium est corrélé négativement à la résistance; la subérisation de la surface coupée avant contamination augmente la résistance à la pénétration (fig. 1). La substance obtenue par extraction dans un mélange phénol-acide acétique-eau est plus brunatre et de couleur plus sombre lorsque le tissu est contaminè par rapport à un tissu non contaminé. L'extrait contient de l'acide chlorogénique ou d'autres esters d'acide quinique (tableau 1). Les spectres obtenus à partir d'extraits du mélange phénol-acide acétique-eau dans les phases alcanine et neutre sont différents entre des tissus contaminés et non-contaminés; ceci indique un changement dans la nature de la substance phénolique déposée dans les parois cellulaires de tubercule avec adjonction d'acides férulique ou p-coumarique et d'H₂O₂ (fig. 4). Les activités d'enzymes L-phenylalanine ammonialyase, peroxidase et phénolase (tableaux 3–5) sont corrélés, pour des tissus endommagés, à la résistance variétale. Après contamination, les activités phénolase et péroxidase sont réduites, la diminution étant liée à la résistance. L'expression de la résistance au champ au niveau des tubercules semble reposer sur deux facteurs: la capacité du tissu à produire la subérine après endommagement afin d'inhiber la pénétration du pathogène et la production de composés phénoliques bruns après contamination, qui se déposent dans les parois cellulaires réceptrices, modifiant ainsi leur structure de fa?on à limiter la pénétration du champignon.

     

The distribution of sclerotia ofRhizoctonia solani Kühn on the surface of the potato tuber

Summary Seed tubers of cv. Majestic harvested from untreated plants in August had fewer sclerotia ofR. solani at the rose than at the heel end. As plant growth ceased in September and tubers matured, sclerotia formed on the rose end so that all regions of the tuber had similar concentrations. In a preliminary experiment in the previous year, presumably influenced by seasonal factors, the onset of maturity was such that the rose end had the highest and the heel end significantly the lowest concentration of sclerotia. In the second season destroying haulms with acid decreased both the time necessary for tuber maturation and the accompanying change of distribution of sclerotia when spraying was done in August but not if it was delayed until September. The results can be explained, in part, by postulating tuber exudates as a source of nutrition for the fungus.

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Zusammenfassung Die Untersuchung verschiedener Lagerposten von Pflanzkartoffelknollen liess vermuten, dass die Verteilung von Sklerotien vonRhizoctonia solani Kühn auf den Knollen nicht zuf?llig ist. Diese Annahme wurde geprüft, indem Knollen aus zwei Feldversuchen untersucht wurden. Im ersten Jahr waren die Pflanzknollen auf natürliche Weise mit Sklerotien infiziert. Im zweiten Jahr wurde jede Knolle vor dem Auspflanzen mit einem Standardinokulum behandelt. Im ersten Jahr wurde das Kraut Mitte September mit S?ure (ca. 11.5% H₂SO₄; 11251/ha) behandelt oder blieben unbehandelt. Der Bestand wurde vier Wochen sp?ter geerntet. Im zweiten Jahr wurde das Kraut an einem von fünf Daten gespritzt oder nicht gespritzt und nachher in Abst?nden geerntet (Tabelle 1). Jede Knolle war in vier gleiche Abschnitte eingeteilt, der erste beim Kronen- und der letzte beim Nabelende, und wurde, wie in Tabelle 2 aufgeführt, auf Sklerotien bonitiert. Im zweiten Jahr wurde durch jede Knolle ein L?ngsschnitt gemacht und der Prozentsatz des Periderms notiert, das — beginnend am Kronenende — mit einer Pinzette entfernt werden konnte. Das Ergebnis wurde als Beurteilung der ‘Reife’ verwendet. Die Ergebnisse des ersten Jahres (Tabelle 3) zeigten, dass ein signifikanter Zusammenhang zwischen dem Knollenabschnitt und dem Grad der Infektion besteht. Das Kronenende wies das gr?sste Infektionsvorkommen auf, das Nabelende signifikant weniger. Die Histogramme in den Abb. 1 und 2 sind für das zweite Jahr und zeigen die Konzentration der Sklerotien auf s?ure-bzw, unbehandelten Parzellen. Die Leichtigkeit, mit welcher das Periderm von diesen Knollen entfernt werden konnte, wird in Abb. 3 dargestellt. Im August geerntete Saatknollen von unbehandelten Pflanzen wiesen am Kronenende weniger Sklerotien auf als am Nabelende. Als das Pflanzenwachstum im September aufh?rte und die Knollen reiften, bildeten sich am Kronenende Sklerotien. so dass alle Knollenteile gleiche Konzentrationen aufwiesen. Durch die Kraut vernichtung mit S?ure nahmen sowohl die für das Reifen der Knollen notwendige Zeit als auch der damit einhergehende Wechsel der Sklerotienverteilung ab, sofern das Spritzen im August geschah, aber nicht, wenn es bis September verschoben wurde. Unterschiede in der Sklerotien verteilung zwischen den Ergebnissen des ersten Jahres und einem entsprechenden Datum der Krautvernichtung und der Ernte im zweiten Jahr dürften saisonbedingten Unterschieden, welche die Reifeverh?ltnisse beeinflussten, zuzuschreiben sein. Die Ergebnisse k?nnen teilweise erkl?rt werden, wenn man voraussetzt, dass Knollenausscheidungen dem Pilz als Nahrungsquelle dienen, die auf einer jungen Knolle das Pilzwachstum anregt, w?hrend deren Entzug bei der Reifung der Knolle Sklerotienbildung verursacht.

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Résumé Un examen de plusieurs lots de tubercules de pomme de terre de semence suggérait que la distribution àleur surface des sclérotes deRhizoctonia solani Kühn n’était pas au hasard. Cettesuggestion a été contrólée en examinant des tubercules récoltés dans deux champs expérimentaux. La première année, les tubercules de semence étaient infectés naturellement par des sclérotes, mais la seconde année un inoculum standard était appliqué à chaque tubercule préalablement à la plantation. La première année, les fanes étaient traitées ou non à l’acide sulfurique (11,5%H₂SO₄: 1125l/ha) à la mi-septembre et la récolte faite 4 semaines plus tard: la seconde année, les fanes étaient traitées ou non à l’une des 5 dates mentionnées dans le tableau 1 et récoltées à intervalles réguliers par la suite. Chaque tubercule était divisé en 4 régions égales, la première étant à la couronne et la dernière au talon et la présence de sclérotes notée conformément au tableau 2. La seconde année seulement. chaque tubercule était coupé selon l’axe longitudinal et on notait le pourcentage de périderme, se trouvant à l’extrémité de la couronne, qui pouvait être enlevé à l’aide de petites pinces; le résultat était considéré comme une méthode d’appréciation de la maturité. Les résultats de la première année (tableau 3) ont montré qu’ily avait une relation significative entre la région du tubercule et le niveau d’infection à sa surface. L’extrémité de la couronne avait la plus grande contamination. l’extrémité du talon significativement moins. Les histogrammes des figures 1 et 2 concernent la seconde année et indiquent la concentration de sclérotes respectivement sur les parcelles traitées et non traitées à l’acide. La facilité avec laquelle le périderme peut être enlevé de ces tubercules est montrée à la figure 3. Les tubercules de semence. récoltés à partir de plantes non traitées au mois d’ao?t, avaient moins de sclérotes à la couronne qu’au talon. Dès que la pousse des plantes cessa en septembre et que les tubercules m?rirent, les sclérotes se formèrent tellement à la couronne que toutes les parties du tubercule eurent des concentrations identiques. En détruisant les fanes avec de l’acide, on obtint à la fois une réduction du temps nécessaire à la maturation des tubercules et une modification de distribution des sclérotes avec la pulvérisation en ao?t mais en la repoussant jusqu’à septembre. Les diffèrences dans la distribution des sclérotes entre les résultats de la première année et une date correspondante de destruction des fanes et de récolte dans la deuxième année peuvent en être attribuées aux différences de saisons, affectant la vitesse de maturation. Les résultats peuvent être expliqués en partie en postulant quel’exudation des tubercules est une source de nourriture pour les champignons, ce qui, sur un jeune tubercule, stimule la croissance des champignons tandis que son absence, lorsqu’un tubercule m?rit, provoque la formation des sclérotes.