The oxygen uptake,in air and in 5% O2, and the carbon dioxide output,of stored potato tubers

Summary Oxygen uptake at harvest varied from c. 40 ml kg⁻¹h⁻¹ at 10°C, in very immature, to c. 3–5 ml kg⁻¹h⁻¹ in mature tubers. The O₂ status of the tuber normally would allow uptake by a low-affinity oxidase (K _m =1.5×10⁻⁴ M) as well as by cytochrome-c-oxidase (suggestedK _m =7×10⁻⁸ M). Separation was attempted by measuring uptake in air and 5% O₂, oxygen status being derived from internal atmosphere analyses or periderm permeability. At harvest, low-affinity uptake was probably c. 20–30% of the total in mature and tentatively c. 10% in immature tubers. it fell almost to zero and then re-appeared during storage. Total uptake fell to c. 1.5–2.5 ml kg⁻¹h⁻¹ at 10°C, irrespective of maturity, then rose during sprout growth. The mid-storage temperature-coefficient, 20°C/10°C, was c. 1.2–1.3, but uptake at 2°C (sweetened tubers) could be higher than at 20°C. Later, increased respiration accompanying sprouting changed this pattern. CO₂ production was on average similar to O₂ uptake but at certain periods diverged. This is discussed. It also showed a delayed response to changed conditions with consequent temporarily aberrant RQ's.

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Zusammenfassung Die Atmung von unreifen Knollen wurde w?hrend der Lagerung bei 10°C über fünf Lagerperioden sowie bei 2 und 20°C für eine Periode studiert. Die Aufnahme von Sauerstoff im Zeitpunkt der Ernte schwankte zwischen ca. 40 ml kg⁻¹h⁻¹ bei 10°C in sehr unreifen und ca. 3–5 ml kg⁻¹h⁻¹ in reifen Knollen. In früheren Arbeiten wurde im Knollensaft eine Sauerstoffkonzentration zwischen 3.2×10⁻⁴ M bei 5°C und 2×10⁻⁵ M bei 37°C festgestellt (siehe auch Tabellen 4 und 5). Dies würde bedeuten, dass bei normalen Lagertemperaturen ein Endoxydationssystem mitK _m =1.5×10⁻⁴ M, wie früher angenommen, f?hig w?re, sich zu einem betr?chtlichen Teil seiner H?chstrate mit Sauerstoff, zus?tzlich zu der Sauerstoffaufnahme durch Cytochrom-c-Oxydase, zu verbinden. Hierfür wirdK _m =7×10⁻⁸ M auf der Rechnungsbasis früherer Ergebnisse angenommen. Die Trennung des Oxydase-Systems mit geringer von jenem mit hoher Affinit?t wurde durch Messung der Sauerstoffaufnahme in Luft und in 5% O₂ vorgenommen; der Sauerstoffstatus für ?hnliche Knollenmuster wurde durch Messungen der Zusammenh?nge der inneren Atmosph?re oder der Periderm-Durchl?ssigkeit errechnet. Bei der Ernte betrug die Aufnahme bei geringer Affinit?t wahrscheinlich 20–30% des Totals in reifen Knollen (Tabelle 1) und, versuchsweise, ca. 10% in unreifen Knollen (Tabelle 3), obwohl sie kurz nach der Ernte wahrscheinlich über 25% in unreifen Knollen ausmachte (Tabelle 2). Die Ursache des sehr starken Rückganges in der Sauerstoffaufnahme bei unreifen Knollen unmittelbar nach der Ernte lag beim fast vollst?ndigen Rückgang der Aufnahme von Cytochrom-c-Oxydase (das heisst Aufnahme in 5% O₂—Tabelle 3). Sp?ter jedoch, w?hrend der Lagerung, fiel die Aufnahme bei geringer Affinit?t fast auf Null (Abb. 2 und 3), obwohl sie w?hrend des Keimwachstums wieder einsetzte. Die Gesamtaufnahme war also in der Mitte der Lagerungsperiode unbeeinflusst durch die Ver?nderungen im Sauerstoffverh?ltnis im Bereich 5–100% O₂, obwohl sie zu Beginn und am Ende der Lagerung beeinflusst war (Tabelle 6). Die Gesammtaufnahme fiel, unabh?ngig von der Reife, auf ein Minimum von ca. 1,5 bis 2,5 ml kg⁻¹h⁻¹ vor Beginn des Keimwachstums und stieg dann wieder w?hrend des Aufwuchses (Abb. 2 und 3). Die oben beschriebenen, übereinstimmenden Trends wurden durch kurze Schwankungen in der Aufnahme bis zum Ausmass von ungef?hr ±10% des mittleren Wertes bei nicht bewegten Knollen überlagert, aber Manipulation der Knollen k?nnte bedeutende Erh?hungen in der Aufnahme verursachen, besonders wenn die Knollen welk sind (Abb. 1). Die Erzeugung von Kohlendioxyd war im Mittel gleich wie dei Sauerstoffaufnahme, aber in gewissen Perioden wich sie konsequent ab (siehe zum Beispiel Abb. 3, 20°C). M?gliche, darin verwickelte Mechanismen wurden in Betracht gezogen. Es ergab sich auch eine Versp?tung von mehreren Studen als Reaktion auf ver?nderte Bedingungen mit nachfolgend zeitweilig abweichenden RQ's. Der für die Mitte der Lagerungszeit gültige Koeffizient für die Temperatur 20°C/10°C betrug 1,2–1,3 (Tabelle 8), aber Aufnahme bei 2°C (süsse Knollen) konnte h?her sein als bei 20°C. Die die Keimung—früher und kr?ftiger bei 20°C als bei 10°C—begleitende Atmung ?nderte sp?ter dieses Bild, und der Koeffizient für die Temperatur 20°C/10°C war über 3 (Tabelle 8). W?hrend der ersten zwei Wochen der Lagerung bei 2°C stieg die Atmung merklich an und fiel dann wieder (Abb. 3 und 4) trotz der Tatsache, dass der Gehalt sowohl an Saccharose wie an reduzierenden Zuckern für einige Zeit weiter anstieg (Tabelle 7)—Atmung ist ein Index für den Umsatz, der nicht notwendigerweise mit dem Zuckergehalt in Beziehung steht. Es gab einen Hinweise auf die ?nderung im Grad, bis zu welchem die Aufnahme bei geringer Affinit?t zu der anf?nglichen Erh?hung in der Sauerstoffaufnahme bei 2°C beitrug, von der vollst?ndigen Abwesenheit in Knollen, die unmittelbar nach der Ernte bei 2°C gelagert wurden (Abb. 3) bis zur gr?ssten Mitwirkung in Knollen, die einige Monate nach der Ernte zwischen 2°C und 10°C gelagert wurden (Abb. 4). Wenn süsse Knollen nach Lagerung bei 2°C wieder bei 10°C aufgestellt wurden, stieg die Sauerstoffaufnahme sofort zu einem H?chstwert an (ungef?hr das Doppelte vom Wert bei 2°C; Abb. 4), gefolgt von einem Rückgang.

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Résumé L'auteur a observé la respiration de tubercules immatures et m?rs au cours de la conservation, à 10°C pendant cinq saisons, et à 2 et 20°C pendant une saison. L'absorption d'oxygène à la récolte varie de c. 40 ml kg⁻¹h⁻¹ à 10°C dans les tubercules très immatures à c. 3–5 ml kg⁻¹h⁻¹ dans les tubercules m?rs. Une étude précédente a montré une concentration en oxygène dans le jus de tubercule allant de 3,2×10⁻⁴ M à 5°C jusque 2×10⁻⁵ M à 37°C (voir aussi les tableaux 4 et 5). Ceci indiquerait que, à des températures normales de conservation, un système final d'oxydase avecK _m =1,5×10⁻⁴ M, comme il a été précédement proposé, serait capable de combinaison avec l'oxygène dans une proportion appréciable de sa proportion maximale, en addition à l'absorption d'oxygène par le cytochrome-c-oxydase. Pour celuici,K _m =7×10⁻¹ M est proposé sur la base de calculs à partir des résultats antérieurs. La séparation entre les systèmes d'oxydase de basse et de haute affinité est tentée par mensuration de l'absorption d'oxygène dans l'air et dans 5% O₂, les situations en oxygène étant calculées sur des échantillons semblables de tubercules à partir de mesures de la composition de l'atmosphère interne ou de la perméabilité du périderme. A la récolte, le prélèvement par le système de basse affinité était probablement de c. 20–30% du total chez les tubercules m?rs (tableau 1) et de c. 10%, déterminé expérimentalement chez les tubercules immatures (tableau 3), quoique peu après la récolte, il était probablement supérieur à 25% chez les tubercules immatures (tableau 2). La chute très rapide, immédiatement après la récolte de l'absorption d'oxygène chez les tubercules immatures est due en presque totalité à la chute du prélèvement par le cytochrome-c-oxydase (voir prélèvement dans 5% O₂—tableau 3). Plus tard cependant, le prélèvement par le système de basse affinité tombe presque à zéro pendant la conservation (fig. 2 et 3), quoiqu'il réapparaise au cours du développement des germes. Par conséquent l'absorption totale n'est pas affectée par les modifications dans la tension de l'oxygène, dans les limites 5–100% O₂, dans le milieu de la période de conservation bien qu'il soit affecté au commencement et à la fin de la saison (tableau 6). L'absorption totale tombe à un minimum de c. 1.5 à 2.5 ml kg⁻¹ h⁻¹, indépendamment de la maturité, avant le début de la croissance des germes (fig. 2 et 3). Se situant au-dessus des tendances manifestes décrites ci-dessus, des fluctuations de courtterme apparaissent dans l'absorption dans une mesure de quelque ±10% de la valeur moyenne dans les tubercules non remués, mais les manipulations sont susceptibles de provoquer des augmentations marquées de l'absorption, particulièrement lorsque les tubercules sont flétris (fig. 1). La production d'anhydride carbonique est, en moyenne, correspondante à l'absorption d'oxygène quoique, à certaines périodes, elle s'en écarte considérablement (voir par ex. fig. 3, 20°C). L'auteur considère différents mécanismes possibles impliqués dans ces phénomènes. L'étude montre aussi un retard de plusieurs heures dans la réaction aux changements de conditions, avec comme conséquence un co?fficient RQ's temporairement aberrant. Au milieu de la période de stockage, le co?fficient de température 20°C/10°C est c. 1.2–1.3 (tableau 8). Mais le prélèvement à 2°C (tubercules affadis) pourrait être plus élevé qu'à 20°C. Ultérieurement, la respiration accélérée accompagnant la germination, plus précoce et plus active à 20° qu'à 10°, modifie cet aspect et le co?fficient de température 20°C/10°C est une excès de 3 (tableau 8). Durant les deux premières semaines de conservation à 2°C, la respiration slélève remarquablement et tombe ensuite de nouveau (fig. 3 et 4) en dépit du fait que les teneurs aussibien en sucrose qu'en sucres réducteurs continuent à s'élever pendant quelque temps (tableau 7), la respiration étant l'indication du renversement, qui n'est pas nécessairement lié au niveau des sucres. Une indication se révèle du changement dans le degré auquel le système d'absorption de basse affinité contribue à l'accroissement initial de l'absorption d'oxygène à 2; C, à partir de l'absence complète d'absorption dans les tubercules placés à 2°C immédiatement après la récolte (fig. 3), jusqu'à la participation majeure dans les tubercules placés à 2°C après avoir été à 10°C plusieurs mois après la recolte (fig. 4). Si les tubercules affadis sont placés de nouveau à 10°C, venant de 2°C, il se produit une élévation immédiate de l'absorption de l'oxygène jusqu'à une valeur de pointe qui est approximativement double de celle à 2°C (fig. 4) qui est suivie par une chute.

     

Markers for maturity and senescence in the potato crop

Summary Maturity in the potato crop is, as yet, ill defined. In an experiment in which nitrogen was applied pre-planting in six treatments, the opportunity was taken to follow changes in growth and development together with changes in three possible measures of physiological activity. A sudden decline in the concentration of sugars in the petiole sap was best associated with changes in crop growth development and may be an appropriate indicator of the onset of maturity and then senescence.

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Zusammenfassung Das Einsetzen von Reife und Seneszenz bei Kartoffeln ist nicht genau definiert. Bekannt sind jedoch eine Reihe von Faktoren, um dieses zu modifizieren: zum Beispiel die Stickstoffversorgung. In einem Versuch wurde der Stickstoff (als Kalksalpeter, ‘nitrochalk’) ausgelassen (N0) oder mit 40, 80, 160 und 240 kg ha⁻¹ zur Pflanzzeit (N1 bis N4 entsprechend) verabreicht. Eine gesplittete Anwendung von N, 80 kg ha⁻¹ zur Pflanzung und 80 kg ha⁻¹ zur Pflanzung und 80 kg ha⁻¹ eine Woche nach Knollenbildung (N5) war eingeschlossen. Unterschiede im Blattfl?chenindex (LAI, Abb. 1), Gesamtproduktion an Trockenmasse (Abb. 2) und Trockenmasse-Konzentration der Knollen (Abb. 3) wurden untersucht, um den Einfluss des Grades der Stickstoffanwendung auf das Einsetzen der Seneszenz (Abb. 1 und 2) und der Reife (Abb. 2 und 3) zu ermitteln. Die Konzentrationen an Gesamtchlorophyll (a+b) in ausgebreiteten Bl?ttern (Abb. 4 und 5) und die Zuckerkonzentration (Abb. 6) sowie die Nitrationen (Abb. 7) im Saft der Petiolen wurden untersucht, um m?gliche physiologische Indikatoren für das Einsetzen von Reife und Seneszenz zu erhalten. Die Konzentration des Gesamtchlorophylls in den Bl?ttern war zu jeder Zeit eine Funktion der H?he der Stickstoff-Applikation (Abb. 5) und sank graduell w?hrend des sp?teren Teils der Wachstumsperiode (Abb. 4). Es bedurfte keiner Kennzeichnung der Schwellenh?he für das Einsetzen der Seneszenz. Die Konzentration sowohl an Saccharose wie auch NO₃ im Petiolensaft zeigte scharfe Rückg?nge (Abb. 6 und 7), welche unter Einfluss hoher N-Gaben sp?ter erfolgten. Dennoch zeigt ein Vergleich der Zeiten dieser kurzen Rückg?nge mit Ver?nderung beim LAI, bei der Gesamttrockenmasse-Produktion und der Trockenmasse-Konzentration der Knollen (Tabelle 1), dass die Ver?nderung in der NO₃-Konzentration nicht mit Ver?nderungen in Pflanzenwachstum und-entwicklung assoziiert war; der Abfall der Saccharose-Konzentration stimmte jedoch gut überein.

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Résumé Le début de la maturité et de la sénescence de la culture de pomme de terre n'est pas bien défini mais on connait un certain nombre de facteurs qui le modifient, par example la nutrition azotée. Dans cette expérimentation l'azote est apporté aux doses de 0-40-80-160 et 240 kg/ha à la plantation (respectivement N0 à N4). Un double apport d'azote, 80 kg/ha à la plantation et 80 kg/ha une semaine après la tubérisation (N5) est inclu à l'essai. La modification de l'index de Surface Foliaire (LAI) (fig. 1), de la production totale de matière sèche (fig. 2) et de la matière sèche des tubercules (fig. 3) est suivie pour montrer l'effet des doses d'azote apportées sur la date de sénescence (fig. 1 et 2) et de maturité (fig. 2 et 3). La concentration en chlorophylle totale (a+b) dans les feuilles bien développées (fig. 4 et 5) ainsi que celle des sucres (fig. 6) et des ions nitrate (fig. 7) dans le jus pétiolaire ont été étudiées en tant qu'indicateurs physiologiques possibles de la sńescence et de la maturité. La concentration en chlorophylle totale dans les feuilles dépendait des doses d'azote apportées (fig. 5) et diminuait progressivement au fur et à mesure de l'avancement de la saison culturale (fig. 4). Elle ne donnait pas de seuil limite pour le début de la sénescence. La concentration en saccharose et en NO₃ dans le jus pétiolaire montrait une chute importante mais tardive avec les fortes doses d'azote. Cependant, la comparaison de la durée de cette courte déclinaison avec les modifications du LAI, de la production totale de matière sèche et de la teneur en matière sèche des tubercules montrait que la variation du taux de NO₃ n'était pas associée à l'évolution du développement de la culture, tandis que celle de la teneur en saccharose concordait bien. Nous suggérons que lorsque la concentration en saccharose des pétioles de feuilles bien développées du sommet de la plante chute fortement, les potentiels de croissance et d'accumulation de matière sèche dans les tubercules (tableau 1) deviennent limités car ils ont atteint leur maximum.

     

Some effects of variety,harvest date and plant spacing on tuber breakdown on canning,tuber dry matter content and cell surface area in the potato

Summary Immature tubers of all the varieties gave very little or no breakdown when canned. Breakdown on canning increased with a delay in harvest. However, at maturityMaris Peer, Sutton’s Foremost, Arran Pilot andSieglinde gave much less breakdown thanKing Edward, Red Craig’s Royal, Ulster Viscount orUlster Concord. In 1970, but not in 1969, tubers from crops grown at high plant densities (269 eyes/m²) broke down more than those from low densities (59 eyes/m²). There was no significant relationship between tuber breakdown and tuber dry matter content. Tuber cell surface area decreased with a delay in harvest in all varieties. In general, increases in tuber breakdown with delay in harvest were associated with decreases in cell surface area. A simple cooking test which could be adopted for field use and estimates accurately the amount of breakdown that would be produced on canning is described.

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Zusammenfassung Aus unsern Versuchen, durchgeführt in den Jahren 1969 und 1970, wurden Muster von 2–4 cm grossen Knollen entnommen, um die Einflüsse von Sorte, Erntedatum und Pflanzabstand auf die Qualit?t der Dosenkartoffeln zu ermitteln und um den Wert des TS-Gehaltes der Knollen und die Zelloberfl?che für die Vorhersage des Zerfalls der Knollen bei der Verarbeitung zu untersuchen. Ueber das Zerfallen der Knollen wurde von zwei Arten von Kochtests berichtet. In jedem Verfahren wurden 2–4 cm grosse Knollen innerhalb 48 Stunden nach der Ernte nach dem Standard-Konservierungsverfahren der Campden Food Preservation Research Association (CFPRA) in Dosen verpackt. Zudem wurden Muster aus diesen Verfahren im Salzwasser in die Klassen (Spez. Gewicht) 1,060–1,070, 1,070–1,080 und 1,080–1,090 sortiert und einem Kochtest im Autoklav (Material und Methoden) unterworfen. Das Zerfallen der Knollen in diesem Test stand in direktem Zusammenhang zum Ausmass des Zerfallens bei gleichen Mustern, die nach dem CFPRA-Verfahren (r=0,90, P<0,01) verarbeitet wurden. Ferner wurden Zelloberfl?che und TS-Gehalt der Knollen bei den im Salzwasser sortierten Mustern bestimmt. Knollen von allen Sorten, die zu einem frühen Zeitpunkt (kurz nach der Blüte) geerntet wurden, zerfielen im wesentlichen nicht bei der Verarbeitung auf Dosenkartoffeln (Tabelle 1). Im allgemeinen nahm das Ausmass des Zerfallens der Knollen fast bei allen Sorten bei einer sp?teren Ernte zu (Tabellen 1 und 2a). Ausnahmen bildeten die SortenSutton’s Foremost undSieglinde in Versuch 1, bei denen die Muster von beiden Erntedaten nicht zerfielen. Es bestanden jedoch grosse Unterschiede im Zerfallen zwischen den ausgereift geernteten Sorten, z.B.Maris Peer, Sutton’s Foremost, Arran Pilot undSieglinde zerfielen bei der Verarbeitung auf Dosenkartoffeln weniger alsKing Edward, Red Craig’s Royal, Ulster Viscount orUlster Concord. 1969 konnte kein Einfluss der Pflanzdichte auf das Zerfallen festgestellt werden, dagegen zerfielen 1970 Knollen aus Best?nden mit grosser Pflanzdichte st?rker als solche aus weniger dichten Best?nden (Tabelle 2b). Obwohl in beiden Jahren die gleichen Pflanzgutmengen verwendet wurden, bildete sich 1970 eine gr?ssere Stengeldichte (18–94 Stengel/m²), als 1969 (13–59 Stengel/m²), was die festgestellten unterschiede in der Reaktion auf die Pflanzdichte erkl?ren mag. Unterschiede im Zerfallen der Knollen, das durch diese Behandlungen bewirkt wurde, ergaben sich ohne Rücksicht auf die Unterschiede im TS-Gehalt der Knollen (Tabelle 3). Die Oberfl?che der Zellen in den Knollen nahm bei sp?terer Ernte ab, und dies war verbunden mit einem st?rkeren Zerfallen der Knollen (Abb. 1). In allen Versuchen bestand ein gesicherter Zusammenhang zwischen dem Zerfallen und der Zelloberfl?che. Durch die lineare Regression zwischen diesen beiden Merkmalen k?nnen über 65% der Streuung im Knollenzerfall erkl?rt werden. Es gab jedoch Ausnahmen. z.B. in Versuch 2 war trotz einer Zelloberfl?che von 45 bis 56 mm²/mm³ nur ein kleiner Unterschied im Knollenzerfall bei früh geerntetem Material. In Versuch 4 wurde die Zelloberfl?che durch die Pflanzdichte nicht beeinflusst, trotz Unterschied im Knollenzerfall, der durch dieses Verfahren verursacht wurde (Tabelle 5). Es ist nicht anzunehmen, dass die Messung des TS-Gehaltes oder der Zelloberfl?che, allein oder zusammen, genügend genaue Anhaltspunkte ergibt, um das wahrscheinliche Ausmass des Knollenzerfalls bei der Herstellung von Dosenkartoffeln zu bestimmen. Die enge Uebereinstimmung zwischen dem Ausmass des Knollenzerfallens beim Kochtest im Autoklav und dem Ergebnis der Standard-Verarbeitungsmethode von gleichen Knollenmustern aus einer grossen Reihe von Verfahren deutet darauf hin, dass Kochteste zuverl?ssigere Vorhersagen betreffend Knollenzerfall liefern als die Bestimmung des spezifischen Gewichtes.

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Résumé On a prélevé des échantillons de tubercules de 2–4 cm de volume dans quatre expériences effectuées, en 1969 et 1970, dans le but de déterminer les effets de la variété, de la date de récolte et de l’espacement sur l’aptitude des pommes de terre à l’appertisation, pour déterminer aussi la signification de la teneur en matière sèche du tubercule et de la surface cellulaire dans la prévision du délitement. Le délitement du tubercule est déterminé dans deux types de test de cuisson. Les tubercules de 2–4 cm de chaque traitement sont appertisés selon le procédé standard d’appertisation de l’association de recherches pour la conservation des aliments Campden (CFPRA), 48 heures après l’arrachage. En outre. des échantillons de ces mêmes traitements sont classés, par passage dans la saumure, dans les catégories suivantes de poids spécifiques 1,060–1,070, 1,070–1,080 et 1,080–1,090 et soumis à un test de cuisson à l’autoclave (matériels et méthodes). Le délitement des tubercules dans ce test est en relation directe avec l’importance du délitement observé dans le processus d’appertisation CFPRA (r=0,90; P<0,01). On a, de plus, déterminé la surface cellulaire et la teneur en matière sèche sur les échantillons classés par trempage dans la saumure. Les tubercules de toutes les variétés récoltées à un stade précoce de croissance (aussit?t après la floraison) ne montrent pratiquement aucun délitement lors de l’appertisation (tableau 1). En général, le délitement augmente chez presque toutes les variétés avec le retard dans la récolte (tableaux 1 et 2a), à l’exception toutefois deSutton’s Foremost etSieglinde dans l’expérience 1, lesquelles ne montrent aucun délitement dans les deux récoltes. Néanmoins de grandes différences s’observent entre les variétés arrachées à maturité, par exempleMaris Peer, Sutton’s Foremost, Arran Pilot etSieglinde, se délitent moins queKing Edward, Red Craig’s Royal, Ulster Viscount ouUlster Concord. En 1969 on n’a observé aucun effet de la densité de plantation mais, en 1970, les tubercules provenant de cultures à haute densité se délitaient davantage que les tubercules provenant de cultures de faible densité (tableau 2b). Mais, en dépit de quantités de plants semblables utilisées au cours des deux années pour réaliser les haute et basse densités, on observe une densité de tiges plus élevée en 1970 qu’en 1969, (18–94 tiges/m² en 1970; 13–59 tiges/m² en 1969), fait qui peut avoir causé les différences observées dans la réaction à la densité de plantation. Les différences dans le délitement observées dans les deux traitements paraissent indépendantes des différences de teneur en matière sèche des tubercules (tableau 3). La surface cellulaire par unité de volume diminue avec le retard de la récolte, et le phénomène’s’accompagne d’un accroissement du délitement à l’appertisation (fig. 1). Dans toutes les expériences, les régressions linéaires entre l’exemption, le délitement et la surface cellulaire sont significatives, celle-ci intervenant pour plus de 65% dans la narration du délitement. Cependant il y a des exceptions, par exemple, dans l’expérience 2, il y a peu de différence entre le délitement des tubercules récoltés à un stade précoce de croissance en dépit d’une classe de surface cellulaire de 45–56 mm²/mm³. Dans l’expérience 4, la surface cellulaire n’est pas affectée par la densité de plantation en dépit de la différence dans le délitement causé par ce traitement (tableau 5). Il est improbable que les mensurations de la teneur en matière sèche ou de la surface cellulaire, seules ou en combinaison, puissent constituer un guide suffisamment précis pour prévoir le délitement possible à l’appertisation. Le rapport étroit entre l’importance du délitement obtenu dans le test de cuisson à l’autoclave et dans le processus standard d’appertisation dans des échantillons identiques provenant d’une grande série de traitements suggère que les tests de cuisson au champ pourraient être plus dignes de confiance pour prévoir le délitement que les tests de poids spécifique.

     

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).

     

Effects of gamma-rays on segregation ratios in potato families

Summary Gamma-rays from a⁶⁰Co source were applied to dry, ‘true’ seed from the cross ofSpartaan × Maris Piper and the segregation rations for various characters were investigated. The treatment affected the segregation ratios for stem colour, tuber shape, net skin, and vein necrosis; also possibly affected were maturity and number of primary leaflets. Ratios for depth of eye, leaf index and secondary growth of tubers were not changed. The changes in segregation ratios may be due to mutations and/or chromosome aberrations. Most of the changes in segregation ratios are suggested to be due to an increase in the frequency of nulliplex genotypes. The mutation rates estimated from the segregation ratios ranged from 2.0×10⁻⁶ to 10.9×10⁻⁶ per R.

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Einfluss der Gammabestrahlung auf die Aufspaltungsverh?ltnisse in Zuchfamilien bei der Kartoffel

Zusammenfassung Trockene Samenk?rner aus der KreuzungSpartaan Maris Piper wurden mit Gammastrahlen⁶⁰Co in Dosen von 2, 4, 8, 16, 32 und 64 krad behandelt und die Aufspaltungsverh?ltnisse für verschicdene Merkmale untersucht. Die Keimungs- und Reproduktionsraten für die verschiedenen Dosen sind in Abb. I dargestellt. Als Reproduktionsrate wird das Verh?ltnis der Anzahl knollentragender Pflanzen zur Gesamtanzahl überlebender Pflanzen bezeichnet. RD₅₀ der Reproduktionsrate war ungef?hr 40 krad. Die H?ufigkeit mangelhafter Pflanzen wurde durch die Bestrahlung erh?ht (Tabelle 1). Die Behandlung beeinflusste die Aufspaltungsverh?ltnisse in der Stengelfarbe (Tabelle 2), Knollenform (Tabelle 3), Netzzeichnung der Schale (Tabelle 5) und Adernnekrose (Tabelle 8). M?glicherweise wurden auch die Reife (Tabelle 9) und die Zahl der prim?ren Fiederbl?ttchen (Tabelle 6) ver?ndert. Die Verh?ltnisse für die Augentiefe (Tabelle 5), Fiederbl?ttchenform (Tabelle 7) und die Kindelbildung der Knollen (Tabelle 5) wurden nicht ver?ndert. Die H?ufigkeit ph?notypischer rezessiver Erscheinungen wurde durch die Behandlung bei einigen Merkmalen. wie z.B. Netzeeichnung der Schale (Tabelle 5). Anzahl Fiederbl?ttchen (Tabelle 6) und Schalenfarbe (Tabelle 4), significant verringert. Die Aenderung in den Aufspaltungsverh?ltnissen dürfte auf Mutationen und/oder Chromosomen-Abweichungen zurückzuführen sein. Man vermutet, dass die meisten Aenderungen in den Aufspaltungsverh?ltnissen auf ein Ansteigen der H?ufigkeit von nulliplexen Genotypen zurückgehen. Die Sch?tzung der Mutationsraten auf Grund der Aufspaltungsverh?ltnisse bewegt sich zwischen 2.0 · 10⁻⁶ und 10.9 · 10⁻⁶ pro R (Tabelle 10).

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Effects de rayons gamma sur les rapports de ségrégation dans des familles de ponne de terre

Résumé On a appliqué des rayons gamma émis par le cobalt 60 à des doses de 2, 4, 8, 16, 32 et 64 krad à des semences sèches provenant du croisementSpartaan. Maris Piper et on a recherché les rapports de ségrégation de différents caractères. La Figure I donne les taux de germination et de reproduction pour les différentes doses. Le taux de reproduction est défini par le rapport de nombre de plantes qui tubérisent au nombre total de plantes survivant. RD₅₀ du taux de reproduction est d'environ 40 krad. L'irradiation accroit la fréquence de plantes déficientes (Tableau 1). Le traitement influence les rapports de ségrégation pour la couleur de la tige (Tableau 2) la forme du tubercule (Tableau 3). la peau réticulée (Tableau 5) et la nécrose des nervures (Tableau 8). II est possible que soient également influencées la maturité (Tableau 9), ainsi que le nombre de folioles primaires (Tableau 6). Ne sont pas modifiés les rapports pour la profondeur des yeux (Tableau 5) la forme des folioles (Tableau 7) et la croissance secondaire des tubercules (Tableau 5). La fréquence de phénotypes récessifs est significativement abaissée par le traitement pour quelques caractères tels que peau réticulée (Tableau 5). nombre de folioles latérales (Tableau 6) la couleur de la peau (Tableau 4). Les changements dans les rapports de ségrégation peuvent être dus à des mutations ou à des aberrations chromosomiques. On pense que la plupart des changements dans les rapports de ségrégation sont dus à une augmentation de la fréquence de génotypes nulliplex. Les taux de mutations estimés à partir des rapports de ségrégation varient de 2.0 · 10⁻⁶ à 10.9 · 10⁻⁶ par R (Tableau 10).

     

The effect of oxygen concentration upon sprout growth on the potato tuber

Summary The external oxygen concentration in which the greatest number of buds started to grow at 10–20 C rose during the storage season, from 2–4% in January to 14–23% in June. There was a similar rise in the concentration which was optimal for the rate of sustained sprout growth, from 4–5% to 17–20%. 5% O₂, which stimulated growth early in the storage season, caused marked suppression late in the season, this effect showing earlier in tubers previously stored at 2 or 4 C than in those stored at 10 C. It is suggested that two effects of oxygen may be discernible, involving an optimally anaerobic reversible metabolism of a growth inhibitor and an aerobic requirement for growth. The possibilities are discussed that the enzyme system concerned in the former may be sulphydryl dependant, and that the direction of reaction may show parallelism with sucrose accumulation in the tuber.

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Zusammenfassung Der Beginn des Keimwachstums und das Ausmass der anschliessenden Entwicklung wurden in O₂-Konzentrationen von 1–50% bestimmt, wobei der Rest der Atmosph?re aus N₂ (kein CO₂) bestand. Die interzellularen O₂-Konzentrationen wurden entsprechend den verschiedenen Aussenkonzentrationen errechnet. Das Keimgewicht in Prozenten, die Anzahl der messbaren Keime (> 1 mm) und die durchschnittliche L?nge und Dicke des l?ngsten Keimes pro Knolle wurden notiert (Tabellen 1, 2 und 3), ebenso wurden die H?ufigkeitsverteilungen der verschiedenen Keiml?ngen in den Keimpopulationen (Tabellen 4, 5 und 6) zusammengestellt. In einer Versuchsserie wurde das weitere Wachstum des l?ngsten Keimes jeder Knolle in vier aufeinanderfolgenden Versuchen w?hrend der Lagerung gemessen (Abb. 1). Bei Knollen, die sich am Anfang eines Versuches offenbar noch in der Keimruhe befanden, begann das Wachstum in 5% O₂ früher als in Luft Die ?ussere Sauerstoffkonzentration, in der die gr?sste Anzahl der Knospen bei 10–20 C zu wachsen begann, stieg w?hrend der Lagerungszeit von 2–4% im Januar auf 14–23% im Juni (Tabellen 2 und 3) an. Ahnlich stieg die Konzentration, die für die Schnelligkeit des ununterbrochenen Keimwachstums optimal war, von 4–5% auf 17–20% (Tabellen 2 und 3). Eine Konzentration von 5% O₂, die das Wachstum w?hrend der Lagerung schon frühzeitig anregte, verursachte zu einem sp?teren Zeitpunkt eine deutliche Hemmung; diese Beeinflussung zeigte sich bei Knollen, die vorher bei 2 oder 4 C gelagert wurden, früher als bei solchen, bei denen die Lagertemperatur 10 C betrug (Tabelle 1). Es wird darauf hingewiesen, dass zwei Wirkungen des Sauerstoffes erkennbar sein dürften, n?mlich ein optimal anaerober reversibler Stoffwechsel eines Wachstumshemmstoffes sowie aerobe Voraussetzung für das Wachstum. Es werden die M?glichkeiten diskutiert, wonach bei der erstgenannten Wirkung das beteiligte Enzymsymstem von Sulphydryl abh?ngig w?re und die Reaktionsrichtung eine Parallelit?t zur Saccharoseakkumulation in der Knolle zeigen k?nne.

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Résumé On a déterminé le début de la croissance du germe, et l'importance du développement subséquent dans des concentrations en O₂ allant de 1–50%, la partie restante de l'atmosphère étant N₂, le CO₂ étant absent. On a calculé les concentrations intercellulaires en O₂ correspondant aux différentes concentrations externes. On a enregistré le pourcentage du poids des germes, le nombre de germes mesurables (> 1 mm), la longueur moyenne et la largeur du plus long germe par tubercule (Tableau 1, 2 et 3) ainsi que la fréquence des distributions de la longueur des germes dans les populations de germes (Tableaux 4, 5 et 6). Dans un essai on a mesuré la progression de la croissance du germe le plus long sur chaque tubercule, dans quatre observations successives pendant la période de stockage (Fig. 1). Chez les tubercules qui apparemment étaient encore dormants au début de l'expérience, la croissance démarrait plus t?t dans 5% O₂ que dans l'air. La concentration externe en oxygène dans laquelle le plus grand nombre de bourgeons commen?aient à se développer à 10–20 C augmentait pendant la période de stockage de 2–4% en janvier à 14–23% en juin (Tableaux 2 et 3). Il y avait une progression semblable dans la concentration optimale pour la vitesse de croissance soutenue du germe, de 4–5% à 17–20% (Tableaux 2 et 3). Le taux de 5% O₂, qui stimule le développement précoce pendant la période de stockage, cause une suppression marquée tard dans la saison, cet effet se marquant plus t?t chez les tubercules préalablement emmagasinés à 2 ou 4 C que chez ceux emmagasinés à 10 C (Tableau 1). L'auteur suggère qu'on peut discerner deux effets de l'oxygène, comprenant un métabolisme réversible idéalement anaérobie d'un inhibiteur de croissance, et une exigence aérobie de croissance. Il examine les possibilités que le système d'enzymes concernées dans le premier effet puisse dépendre du sulphydril, et que la direction de la réaction puisse montrer un parallélisme avec l'accumulation de sucrose dans le tubercule.

     

Influence of placement method and water supply on the uptake of phosphorus by early potatoes

Summary The fertilizer phosphorus concentration in potato leaves, at four successive stages of a 10-week growing period was higher in the banding than in the broadcast treatment. The difference between the treatments was greatest in the early growth stages, decreasing rapidly towards harvest. Fertilizer P, accumulated in haulm and tubers, was on the average, 149 and 288 mg per plot for broadcasting and banding, respectively. The uptake of indigenous P and yield of tubers were little influenced by the method of placement. The utilization of fertilizer P was 1–5% for broadcasting and 5–9% for banding. Under dry growing conditions, the absorption of soil P and fertilizer P was greatly reduced. Banding greatly reduced the adverse effect of drought on phosphorous uptake. An improved water supply increased the utilization percentage of broadcast as well as that of banded phosphorus.

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Zusammenfassung 1968 wurde ein Kleinparzellen-Feldversuch durchgeführt, in dem Band- und Fl?chendüngung mit Phosphor zur frühen Kartoffeln (SorteSirtema) bei drei verschieden grossen Wassergaben miteinander verglichen wurden. Der Versuch wurde 1969 wiederholt (SorteSaskia) (Tabelle 1). Phosphor wurde als L?sung in Form von Ca(H₂PO₄)₂ in gleichwertigen Mengen zu 30 und 60 kg P pro ha gegeben. Die Mengen an radioaktivem Phosphor betrugen 3 mCi pro m². Das Phosphordüngerband befand sich 2 cm unter und 5 cm neben der Knolle, w?hrend die Phosphor-Fl?chendüngung gleichm?ssig auf zwei Schichten, 2 cm und 3 cm unter die Bodenoberfl?che, ausgebracht wurde. Muster der Endfiederbl?tter des obersten, voll entwickelten Blattes — vier, fünf, sieben und zehn Wochen nach dem Pflanzen — sowie Knollen- und Stengelmuster —bei der Ernte (zehn Wochen nach dem Pflanzen) gezogen — wurden auf den Gehalt an Gesamt-P und radioaktivem P untersucht. Die Dünger-Phosphorkonzentration in Kartoffelbl?ttern war bei vier aufeinander folgenden. Stadien einer zehnw?chigen Wachstumsperiode beim Bandverfahren h?her als beim Fl?chenverfahren. Der Unterschied zwischen Fl?chen- und Banddüngung fiel bei der ersten Probeentnahme am gr?ssten aus; gegen die Ernte wurde er kleiner (Abb. 1). Die bis zur Ernte in den Knollen und Stengeln angereicherte Gesamtmenge an Dünger-P war infolge des Bandverfahrens stark angestiegen (Tabelle 2), w?hrend die Menge an absorbiertem Boden-P und der Knollenertrag durch die Placierungsmethode nur leicht beeinflusst wurden (Tabelle 5 und 6). Die Verwertung des Dünger-P betrug nur 1–5% beim Fl?chenverfahren und 5–9% beim Bandverfahren (Tabelle 4). Unter sehr trockenen Wachstumsbedingungen war die Aufnahme an Gesamt-P und Dünger-P stark reduziert. Banddüngung jedoch verringerte wirksam den ungünstigen Einfluss der Trockenheit auf die Phosphoraufnahme (Tabelle 2–5). Wenn die Wasserversorgung verbessert wurde, stieg der Verwertungsprozentsatz sowohl im Fl?chen-als auch im Bandverfahren.

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Résumé On a exécuté en 1968 (var.Sirtema) et répété en 1969 (var.Saskia) une expérience en petites parcelles au champ pour comparer l'application de phosphore en bande ou à la volée à des pommes de terre hatives sous trois niveaux différent d'approvisionnement en eau (Tableau 1). Le phosphore a été applique en solution sous forme de Ca (H₂PO₄)₂ et en quantités équivalentes à 30 et 60 kg de P par ha. Les quantités de radiophosphores étaient de 3 mCi par m². La situation de la bande de phosphore était la suivante: 2 cm en-dessous et 5 cm de chaque c?té du tubercule, tandis que le phosphore épandu à la volée était également réparti en deux couches à 2 et 3 cm en-dessous de la surface du sol. On a analysé la teneur en phosphore total et radioactif des folioles terminales de la feuille supérieure pleinement développée prélevées quatre, cinq, sept et dix semaines après la plantation, ainsi que des tubercules et tiges prélevés à la récolte dix semaines après la plantation. La concentration en fertilisant ‘phosphore’ dans les feuilles de Pomme de terre, à quatre stades successifs d'une période de croissance de dix semaines, était plus élevée dans le traitement en bande que dans le traitement à la volée. La différence entre ‘volée’ et ‘bande’ était la plus élevée au premier échantillonnage et décroissait jusqu'à la récolte (Fig. 1). La quantité totale de fertilisant ‘phosphore’ accumulé dans les tubercules et tiges à la récolte était grandement accrue par l'épandage en bande (Tableau 2), tandis que la quantité de P absorbée par le sol et la production de tubercules était légèrement influencés par la méthode de placement (Tableau 5 et 6). L'utilisation de fertilisant P ne dépasse pas 1–5% pour l'épandage à la volée et 5–9% pour l'épandage en bande (Tableau 4). Sous des conditions très séches de croissance, le prélèvement de phosphore total et de phosphore fertilisant était fortement réduit. Cependant l'épandage en bande réduit effectivement l'effet nuisible de la sécheresse sur le prélèvement de phosphore (Tableau 2–5). L'amélioration de l'approvisionnement en eau augmente le pourcentage d'utilisation du phosphore épandu à la volée aussi bien qu'en bande.

     

Doubling the chromosome number of selectedSolanum genotypes

Summary A new technique for doubling the chromosome number of potato clones was used to treat 54 diploid (2n−24) genotypes selected for desirable tuber characteristics and yield. Scions of the clonal selections were grafted onto tomato stocks. After the scions had grown 25–30 cm, all visible growing points were removed. The nodal, sub-axillary meristems present at the bases of the pseudostipules were treated with colchicine solution and allowed 8 weeks to regenerate new growth. The shoots produced by treated sub-axillary meristems were detached, rooted, and allowed to tuberize. Plants derived from the tubers were screened for tetraploids by 1, root-tip chromosome counts, 2. seed set following self-pollinations and cross-pollinations with diploid and tetraploid pollen parents, and 3. stomatal measurements. Chromosome-doubled genotypes of 33 of the clones (61% success) were identified and preserved. The technique appears to be the most efficient method of clonal doubling reported thus far.

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Zusammenfassung Mit einer neuen Technik (L. A. Dionne, unver?ffentlicht) wurden Versuche zur Chromosomenverdoppelung an 54 diploiden (2n−24) Klonen durchgeführt, die auf erwünschte Knolleneigenschaften und Ertrag ausgelesen waren. Triebe von jungen Pflanzen (10–15 cm) der ausgesuchten Klone wurden durch eine Seitenpfropfung zu jungen (15 cm) Tomatenunterlagen gepfropft. Sobald ein Pfropfreis 25–30 cm lang war, wurden alle sichtbaren Vegetationspunkte entfernt. Das Meristem des Nodiums wurde an der Basis der Pseudostipeln (Abb. 1) mit einer Colchizinl?sung behandelt. Das Colchizin wurde mittels eines getr?nkten Wattebausches, der fest gegen die Blattachsel und Stielchen der Vorbl?tter gedrückt wurde, appliziert. Das Pfropfreis wurde für die vorgesehene Dauer der Behandlung in einen Poly?thylensack eingeschlossen, um das Verdunsten der L?sung zu verhindern. Es kamen drei Colchizin-Konzentrationen (0,25; 0,375 und 0.5%) in den verschiedenen Kombinationen mit zwei Behandlungszeitr?umen (24 und 48 Stunden) zur Anwendung. Nach der Behandlung liess man den Trieben h?chstens 8 Wochen Zeit, um weiterzuwachsen. Wenn die L?nge eines behandelten Seitensprosses 6–8 cm erreichte, wurde der Sch?ssling abgenommen, mit einem Bewurzelungshormon behandelt und zwecks Wurzelbildung in feuchtes Vermiculit gesteckt. Der bewurzelte Steckling wurde für die Knollenbildung in einen 7,5 cm-Topf mit Erde versetzt. Alle Knollen, die eventuell vom Sch?ssling des mit Colchizin behandelten achselst?ndigen Meristems gebildet worden waren, wurden 3 Monate nach der Ernte ausgepflanzt. Die davon stammenden Pflanzen wurden auf tetraploide Formen ausgelezen durch 1. Chromosomenz?hlungen in den Wurzelspitzen, 2. Samenansatz nach Selbstbest?ubungen und Kreuzbest?ubungen mit diploiden und tetraploiden Polleneltern, und 3. Stomatamessungen. Bei Anwendung dieser klonalen Verdoppelungstechnik wurden von 54 Klonen 33 Genotypen mit verdoppelter Chromosomenzahl erzielt (Tabelle 1). Ungef?hr 1010 achselst?ndige Meristeme, die f?hig waren, neues Pflanzengewebe zu bilden, wurden mit Colchizin behandelt. Zwanzig Prozent der behandelten Meristeme bildeten neues Pflanzengewebe. Im allgemeinen begann die sichtbare Entwicklung innerhalb von 7–10 Tagen, aber dann wurden mindestens 4 Wochen ben?tigt, um einen 6–8 cm langen Sch?ssling zu bilden, wie er für einen bewurzelungsf?higen Steckling notwendig ist. Von den 120 Meristemen, die neues Pflanzengewebe regenerierten und in der Lage gewesen w?ren, Knollen zu erzeugen, bildeten 43 Stecklinge nur diploide Knollen, 29 Stecklinge waren Chim?ren und erzeugten sowohl 2x als auch 4x Knollen, und 48 Stecklinge produzierten nur tetraploide Knollen. Die Ergebnisse der sechs Verfahren (Kombinationen aus Colchizin-Konzentrationen und Behandlungsdauer) sind in Tabelle 2 dargestellt. Der gr?ssere Teil der achselst?ndigen Meristeme wurde regelm?ssig mit 0,5% Colchizin w?hrend 24 Stunden behandelt. Bei einer kleineren Anzahl wurden die andern fünf Kombinationen (Konzentration/Zeit) regellos angewendet. Die Verdoppelungsrate variierte nicht stark zwischen den fünf Verfahren, mit denen Genotypen mit doppelter Chromosomenzahl erzeugt wurden. Es scheint, dass vom Verfahren 0,375% Colchizin-48 Stunden eine gleich grosse Wirkung h?tte erwartet werden k?nnen, wenn eine gleiche Anzahl Meristeme behandelt worden w?re. Die Bedeutung der Temperatur wurde gegen das Ende der Behandlungen offenbar, als warmes Wetter und nach und nach h?here Temperaturen im Glashaus vorherrschten (Tabelle 3). Die Regenerationsrate nahm ab, und bei den Meristemen, die neues Pflanzengewebe erzeugten, verlangsamte sich das Wachstum. Anhand von chim?rischen Klonen wurde kürzlich der Beweis für das Vorhandensein von drei unabh?ngigen Gewebeschichten an der Stengelspitze erbracht. Es wurde gezeigt, dass L₁ die Epidermis, L₂ die Hypodermis, und L₃ die übrigen Gewebe bilden. Aufgrund dieser Tatsachen schien es gerechtfertigt anzunehmen, dass nach Behandlung mit Colchizin Klone mit verdoppelter Chromosomenzahl festgestellt werden k?nnen mittels 1. Chromosomenz?hlungen in den Wurzelspitzen, um die Verdoppelung in L₃ zu bestimmen (Tabelle 2), 2. Selbst- und Kreuzbest?ubungen (mit 2x und 4x Pollenspendern), um die Verdoppelung in L₂ zu ermitteln (Tabelle 4), und 3. Stomatamessungen, um die Verdoppelung in L₁ festzuhalten (Tabelle 5). Durch die kombinierte Anwendung der drei Bestimmungsmethoden wurden Genotypen mit verdoppelter Chromosomenzahl in L₁, L₂ und L₃ schnell festgestellt. Da von den bewurzelten Stecklingen vor der Auslese Knollen gewonnen wurden, konnten die ausgelesenen Genotypen mit verdoppelter Chromosomenzahl mühelos vermehrt und erhalten werden. Die beschriebene Chromosomen-Verdoppelungstechnik scheint die brauchbarste Methode zur Erzeugung von Genotypen mit verdoppelter Chromosomenzahl zu sein, über die bis jetzt berichtet worden ist. In unsern Untersuchungen wurden 54 Klone mit einem Erfolg von 61% behandelt (85% Erfolg bei Klonen, die die Behandlung überstanden). Wenn ein h?herer Prozentsatz der durch achselst?ndige Meristeme erzeugten Stecklinge erfolgreich bewurzelt und durch Verbesserung der Behandlungstechnik zur Knollenbildung gebracht werden k?nnte, dürfte man wohl eine Ausbeute von 85–95% an Genotypen mit verdoppeltem Chromosomensatz von den mit dieser Methode behandelten Klonauslesen erwarten.

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Résumé Une nouvelle technique de doublement du nombre de chromosomes chez des clones sélectionnés de Pomme de terre (L. A. Dionne, non publié) a été appliquée à 54 génotypes diplo?des (2n−24) sélectionnés pour leurs bons caractères du tubercule et de production. Des greffons de jeunes plantes (10–15 cm) des clones choisis étaient placés sur des jeunes sujets de tomate (15 cm) en employant la greffe latérale. Quand un greffon avait atteint 25–30 cm, tous les points visibles de croissance étaient enlevés. Les méristèmes subaxillaires des nocuds, à la base des pseudostipules (Fig. 1), étaient traités avec une solution de colchicine. La colchicine était appliquée au moyen de pelotes de coton saturées qui étaient fermement appuyées contre l'aisselle foliaire et les pétiolules des pseudostipules. Le greffon était enfermé dans un sachet de polyéthylène pendant la durée prédéterminée du traitement afin de prévenir l'évaporation de la solution. Trois concentrations de colchicine: 0,25, 0,375 et 0,5% ont été utilisées en différentes combinaisons avec deux longueurs de travail: 24 et 48 heures. Après traitement, on laissait les greffons effectuer une nouvelle croissance pendant un maximum de 8 semaines. Lorsque la croissance des méristèmes subaxillaires traités atteignait 6–8 cm, la pousse était détachée, traitée avec une hormone d'enracinement et placée dans de la vermiculite humide pour s'enraciner. Une fois enracinée, la bouture était transplantée dans un pot de trois pouces, contenant de la terre, pour tubériser. Tous les tubercules éventuellement formés à partir de boutures des méristèmes subaxillaires traités à la colchicine étaient plantés 3 mois après la récolte. Les plantes dérivées étaient examinées pour détecter les tétraplo?des et 1. par des comptages des chromosomes aux pointes des racines, 2. par obtention de semences à la suite d'auto-pollinations et de pollination croisée avec du pollen de parents diplo?des et tétraplo?des, et 3. par mensuration de stomates. En utilisant cette technique de doublement clonal, on a obtenu 33 génotypes doublés sur les 54 clones traités (Tableau 1). On a traité à la colchicine approximativement 1.010 méristèmes subaxillaires capables d'effectuer une nouvelle croissance. Vingt pour cent des méristèmes traités ont fait une nouvelle croissance. Généralement le développement était visible endéans 7 à 10 jours, mais un minimum de 4 semaines était alors nécessaire pour le développement d'une pousse de 6–8 cm qui était nécessaire pour le sectionnement et l'essai d'enracinement. Des 120 méristèmes qui effectuaient une nouvelle croissance et éventuellement tubérisaient, 43 boutures produisaient seulement des tubercules diplo?des, 29 étaient des chimères et donnaient à la fois des tubercules 2x et 4x, et 48 produisaient seulement des tubercules tétraplo?des. Le Tableau 2 montre les résultats des six combinaisons “concentration de colchicine — durée de traitement”. Les méristèmes subaxillaires régulièrement traités avec 0,5% de colchicine pendant 24 heures sont en prépondérance. Sont en nombre moindre les méristèmes irrégulièrement traités suivant les cinq autres combinaisons “concentration/durée”. Le taux de dédoublement ne varie pas grandement entre les cinq traitements qui donnent des génotypes doublés. Il apparait que le traitement 0,375% colchicine — 48 heures aurait été aussi efficace s'il avait porté sur un nombre égal de méristèmes traités. L'importance de température devient visible vers la fin des traitements alors qu'un temps plus chaud et que des traitements de serre progressivement plus élevées prévalent (Tableau 3). Le taux de régénération diminue et les méristèmes qui effectuent un nouveau développement s'accroissent plus lentement. Une preuve récente a été apportée grace à des chimères clonales, pour trois strates indépendants du sommet de la tige de pomme de terre. Il était montré que L₁ formait l'épiderme, L₂ l'hypoderme, et L₃ les autres tissus. Sur base de la preuve jusqu'ici présentée, il semble raisonnable de supposer qu'après traitement à la colchicine, les clones doublés pourraient être identifiés par: 1. le comptage des chromosomes dans les pointes de racine pour déterminer le doublement de L₃ (Tableau 2), 2. les auto- et interpollinations (avec pollinisations 2x et 4x) pour deerminer le doublement de L₂ (Tableau 4), et 3. les mensurations de stomates pour déterminer le doublement de L₁ (Tableau 5). Par l'usage combiné des trois méthodes de contr?le, les génotypes L₁, L₂ et L₃ doublés sont réellement identifiés. En obtenant des tubercules de boutures enracinées avant l'examen, les génotypes doublés sélectionnés étaient aisément propagés et préservés. La technique de doublement chromosomique décrite appara?t être la méthode la plus efficiente, rapportée jusqu'ici, pour obtenir des génotypes doublés. Dans l'expérience rapportée cinquante quatre clones ont été traités avec 61% de succès (85% de succès si l'on considère les clones surr vivants aux techniques). Il apparait que si un pourcentage plus élevé de boutures produites pales méristèmes subaxillaires pouvaient s'enraciner et tubériser à la suite d'amélioration des techniques, on pourrait espérer obtenir des génotypes doublés de 85 à 95% des sélections clonales traitées par cette méthode.

     

The effects of temperature and light on the symptom expression and viroid concentration in tomato of a severe strain of potato spindle tuber viroid

Summary Indexing on tomato of dilution series prepared from young tomato seedlings infected with a severe strain of potato spindle tuber viroid (originally isolated from wild tuber-bearingSolanum and later used for cross-protection tests to detect mild strains) indicated that viroid concentration rose more quickly in tomato at 31°C than at 23°C at various light intensities. At either temperature, low light intensity for 17–18 hours each day did not critically limit synthesis. At 31°C, symptoms which were otherwise severe by 2 weeks were delayed and less obvious under low light. At 23°C, symptoms were delayed at low or higher light intensity and did not appear if the temperature was allowed to fall to 15°C at night. Leaf vein necrosis which was favoured by moderate rather than by high temperature, possibly was similar to necrosis induced by viruses or other infection.

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Zusammenfassung Für die Aufgabe, Kartoffelpflanzen und andere knollentragende Arten vonSolanum auf Befall mit Kartoffel-Spindelknollenviroid (PSTV) zu testen (Vorkommen in handelsüblichen Kartoffelposten in Grossbritannien nicht bekannt), wurde ein auffallender, ursprünglich ausSolanum commersonii Dun. isolierter PSTV-Stamm für einen Pr?munit?tstest an Tomatenpflanzen verwendet in der Absicht, einen durch milde St?mme angebotenen Schutz zu entdecken. Die Symptome variieren je nach den Wachstumsbedingungen. Die Tomatenpflanzen mussten gut ern?hrt werden. Bei der Sorte Sheyenne, inokuliert im 2–3-Blattstadium und in einer Wachstumskammer bei 31°C gehalten, zeigen sich nach 2 Wochen schwere Symptome, wenn genügend Licht vorhanden ist. (Volles Licht: 55 W m⁻² oder 550 μE m⁻²s⁻¹ photosynthetisch aktive Strahlung (PAR) w?hrend 17–18 Stunden t?glich: Tabelle 1.) Die Symptome sind: Rauhbl?ttrigkeit, Epinastie und Chlorose am Wipfel der Pflanze und, charakteristischerweise, Kümmerwuchs. Bei einer niedrigen Lichtintensit?t von 25 W m⁻² PAR wird die Symptomausbildung bei 31 °C verz?gert, und anstelle des Kümmerwuchses wird allgemeine Chlorose sichtbar. Die hohe Temperatur begünstigt die Nekrose an Blattadern nicht. Ein m?ssige Temperatur von 23°C bei niedriger oder h?herer Lichtgabe bringt sp?tere und weniger augenf?llige Symptome (Tabellen 1 und 3), neigt aber zur F?rderung von Nekrosen. Eine Nachtabsenkung von 23°C auf 15°C w?hrend 24 Tagen verhütet die Ausbildung von Symptomen an Pflanzen sowohl bei hoher wie bei niedriger Lichtintensit?t (Tabelle 1). Bringt man Pflanzen, die anf?nglich bei mittlerer oder hoher Temperatur und gutem Licht gewachsen waren, in ein Verfahren mit wenig Licht und mittlerer Temperatur und-wie in Tabelle 2 zusammengefasst-zu 23°C Tag-und 15°C Nachttemperatur, so erh?lt man bei gut infizierten Pflanzen starke Nekrosen. Eine erfolgreiche Infektion scheint bei 23°C mehr Zeit zu beanspruchen als bei h?herer Temperatur (Tabelle 2). Messungen der Infektiosit?t von Homogenaten der ganzen Pflanzen, dargestellt als die maximale Verdünnung jedes Homogenats, die mindestens bei 2 von 3 Tomatenpflanzen (Tabelle 3) Symptome hervorruft, zeigen, dass die Viroid-Konzentration bei 31°C rasch ansteigt. Dies kann mit dem frühen Erscheinen von Symptomen, sobald genügend Licht vorhanden ist, in Zusammenhang gebracht werden. Eine niedrige und eine mittlere Lichtintensit?t (35 W m⁻²) bewirken keine signifikante Reduktion viroider Konzentrationen bei 31°C, obwohl sie die Symptomausbildung verz?gern. Die Konzentration steigt bei 23°C oder 31°C über einen Zeitraum von 2–3 Wochen weiter an, auch wenn die Lichtintensit?t w?hrend 17–18 Stunden t?glich nur gerade genügt, das Wachstum zu erhalten (Tabelle 3). In der Diskussion wird darauf hingewiesen, dass ein niedrigerer Lichtstand w?hrend 17–18 Stunden t?glich die Synthese nicht entscheidend begrenzt, w?hrend l?ngere Lichtperioden und h?here Lichtintensit?t eine erh?hte Viroidsynthese ergeben k?nnten. Es wird auch vermutet, dass die temperaturabh?ngige Nekrose, die durch dieses Viroid induziert wird, ?hnlich sein dürfte wie die Nekrose, die durch Viren oder eine andere Infektion ausgel?st wird. Nicht ver?ffentlichte. Beobachtungen von Fluoreszenz in UV-Licht rund um die L?sionen inScopolia sinensis Hemsl., die mit PSTV befallen sind, werden zur Stützung dieser Ansicht angeführt. Als Teil eines neuen Verfahrens zum Nachweis von PSTV wurden die Tomatensorten Sheyenne und Ailsa Craig verwendet, um Viroid-Konzentrationen aufzubauen.

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Résumé Afin de sélectionner des pommes de terre et d’autres espèces deSolanum ‘tubérifères’ résistantes au viro?de du ‘Spindle tuber’ (PSTV) (inconnu au Royaume Uni), on a utilisé une souche différente de PSTV isolée à partir deSolanum commersonii Dun. pour surinfecter des plantes de tomate, dans un test de protection croisée de manière à détecter l’effet de protection apporté par des souches peu virulentes. Les sympt?mes varient avec les conditions-de culture, et les plantes de tomate doivent recevoir une alimentation correcte. Pour la variété Sheyenne, inoculée au stade 2–3 feuilles et maintenue à 31°C, des sympt?mes sévères apparaissent en 2 semaines si la lumière est suffisante (une forte luminosité correspond à une radiation photosynthétiquement active (PAR), de 55 W m⁻² ou à 550 μE m⁻²s⁻¹, pendant 17 à 18 h par jour: tab. 1.) Les sympt?mes correspondent à une rugosité, une épinastie et une chlorose au sommet de la plante, on a également un rabougrissement caractéristique. Une faible intensité lumineuse de 25W m⁻² PAR, retarde l’ expression des sympt?mes à 31°C, et le rabougrissement est contrecarré par un étiolement. La haute température ne favorise pas la nécrose des nervures. Une température modérée de 23°C, à éclairement faible ou plus élevé donne des sympt?mes plus tardifs et moins évidents (tab. 1 et 3), mais ces facteurs tendent à favoriser la nécrose. Une chute de température à 15°C, chaque nuit, empêche l’expression des sympt?mes pour des plantes placées à 23°C pendant 24 jours, et soumises à une intensité lumineuse élevée ou faible (tab. 1). Des plantes initialement cultivées à des températures modérées ou élevées, en luminosité correcte, et soumises ensuite à un régime de faible luminosité et de température modérée, respectivement 23°C le jour et 15 °C la nuit, extériorisent des nécroses sévères si la contamination a été réussie (expérimentations qui ont été résumées dans le tableau 2). L’infection semble prendre plus de temps pour s’installer à 23°C, qu’à température plus élevée (tableau 2). Des mesures du pouvoir infectieux d’homogenats de plantes entières, considérées comme étant la dilution maximale de chaque homogenat infectieux sur au moins 2/3 des plantes de tomate (tab. 3), indiquent que la concentration en viro?de augmente rapidement à 31 °C. Cela peut être corrélé avec l’apparition précoce des sympt?mes chaque fois que la lumière est suffisante. Une faible intensité lumineuse et une intensité lumineuse moyenne (35 W m⁻²) bien que cela retarde l’expression du sympt?me, ne semble pas réduire significativement les concentrations en viro?de à 31°C. La concentration continue à augmenter durant une période de 2 à 3 semaines à 23°C ou 31°C, même quand l’intensité lumineuse de 17 à 18 h chaque jour est juste capable de maintenir la croissance (tableau 3). Dans la discussion, les auteurs émettent l’hypothèse que les périodes d’éclairement plus longueus et l’intensité lumineuse plus élevée peuvent se traduire par une augmentation de la synthèse viro?de; un éclairement faible pendant 17 à 18 h chaque jour ne limitera pas de manière critique la synthèse. On suppose que les nécroses dépendant de la température et induites par le viro?de, peuvent être identiques aux nécroses induites par les virus ou par d’autre infection. Des observations non publiées sur la fluorescence en lumière UV, autour des lésions surScopolia sinensis Hemsl. contaminé par PSTV, sont citées pour défendre ce point de vue. Dans le cadre d’un nouveau procédé de détection du PSTV, les variétés de tomate Sheyenne et Ailsa Craig ont été utilisées afin d’augmenter la concentration en viro?de.

     

The effect of a film of water upon the oxygen status of a potato tuber

Summary Mature tubers covered by a persistent film of water, of average thickness about 3 × 10⁻² mm, were found to be anaerobic after about 6 ₂ ¹ hours at 10°C or 2 ₂ ¹ hours at 21°C. This may be of importance in considering the effect of a film of water on bacterial rotting or break of dormancy. Tubers partly immersed in water did not become anaerobic although the oxygen tension, determined in the centre of the immersed part, was reduced to an extent related to the area of periderm covered by water.

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Zusammenfassung Unmittelbar nach der Entnahme aus dem Wasser betr?gt die Dicke des auf einer Knolle zurückgebliebenen Wasserfilms ungef?hr 4 bis 5 × 10⁻² mm. Die Dicke nimmt je nach der Wasserverdampfung mehr oder weniger rasch ab, wenn aber ein Film fortbesteht, kann er anaerobische Bedingungen in der Knolle verursachen. Ein persistenter Wasserfilm mit einer mittleren Dicke von etwa 3 × 10⁻² mm machte die reifen Knollen nach ungef?hr 6 ₂ ¹ Stunden bei 10°C oder 2 ₂ ¹ Stunden bei 21°C anaerobisch (Abb. 1). Dies kann von Bedeutung sein, wenn man die Wirkung eines Wasserfilms auf die bakterielle Verwesung oder auf das Brechen der Keimruhe bedenkt. Nur teilweise in Wasser getauchte Knollen wurden nicht anaerobisch, obwohl die Sauerstofftension, gemessen im Innern des eingetauchten Teiles, auf ein Ausmass zurückging, wie dies bei dem der Luft ausgesetzten Periderm entspricht (Abb. 2).

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Résumé Immédiatement aprés être retiré de l'eau, le tubercule de pomme de terre retient un film d'eau d'une épaisseur de 4 à 5 × 10⁻² mm. L'épaisseur décro?t plus ou moins rapidement avec l'évaporation, mais si un film persiste il peut créer des conditions anaérobies dans le tubercule. Un film d'eau persistant d'une épaisseur moyenne de quelque 3 × 10⁻² mm rend les tubercules m?rs anaérobies après, environ, 61/2 heures à 10°C ou 21/2 heures à 21°C (Fig. 1). Ceci peut être important si l'on considère l'effet d'un film d'eau sur la pourriture bactérienne ou la rupture de la dormance. Les tubercules partiellement immergés dans l'eau ne deviennent pas anaérobies quoique la tension de l'oxygène, déterminée dans le centre de la partie immergée est réduite dans une mesure qui dépend de la surface du périderme restant exposé à l'air (Fig. 2).

     

The spread ofErwinia carotovora var.atroseptica (blackleg) and var.carotovora (tuber soft rot) from degenerating seed to progeny tubers in soil

Summary In 1977, spread of serologically identifiable strains ofErwinia carotovora var.atroseptica and var.carotovora were traced from inoculated ‘seed’ through soil to progeny tubers of cv. Pentland Crown by placing inoculated tubers against the seed tubers of field plants at four different dates from late June to September. Progeny tubers were dug and soil samples taken 2, 4 and 8 weeks after placement and at a common final harvest, and tubers induced to rot and the causal organism identified by immunodiffusion serology. Early placements coincided with the onset of predominantly dry weather which lasted until early August and although bacteria of both varieties were detected in soil none were found in induced progeny tuber rots. Much of August was wet and resulted in successful spread of both pathogens to progeny tubers. Most of September was dry and spread to progeny from the last placement date was only detected in early October following late September rain.

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Zusammenfassung Der 1977 durchgeführte Feldversuch ist eine Fortsetzung der 1976 begonnenen Arbeit, in der die Ausbreitung eines serologisch identifizierbaren Stammes vonErwinia carotovora var.atroseptica von infiziertem Pflanzgut auf die Tochterknollen der Sorte Pentland Crown nachweisbar war, in dem inokulierte Knollen gegenüber der der Pflanzknollen in das Feld gebracht wurden (Harris & Lapwood, 1977). Um zu bestimmen, ob eine übertragung stattgefunden hat, wurden die Tochterknollen zuverschiedenen Zeiten w?hrend der Wachstumsperiode geerntet, die F?ule ausgel?st und das verantwortliche Bakterium durch einen Immundiffusionstest identifiziert (Vruggink & Maas Geesteranus, 1975). Die 1977 durchgeführten Untersuchungen vergleicht in zwei nebeneinander liegenden Feldversuchen die Ausbreitung von var.atroseptica und von einem serologisch identifizierbaren Stamm von var.carotovora. Material und Methoden entsprechen den bei Harris & Lapwood (1977) beschriebenen und Tabelle 1 zeigt die 4 Daten, an denen die inokulierten Pflanzknollen in den Bestand gebracht wurden, sowie die Daten 2, 4 und 8 Wochen nach der Pflanzung der inokulierten Knollen an denen Boden-und Knollenproben genommen wurden. Die Abbildung zeigt die Beziehungen zwischen der Ausbreitung der inkubierten St?mme in den Boden und in die Tochterknollen und der Bodentemperatur in der Knollenansatzzone und der w?chentlichen Regenmenge. Pflanzungen Ende Juni und Anfang Juli fielen mit dem Beginn einer trockenen Wetterperiode zusammen, die bis Anfang August anhielt und obwohl Bakterien beider Variet?ten im boden gefunden wurden, konnten mit Ausnahme von var.carotovora am 5. September, 8 Wochen nach der Pflanzung im Juli, keine in faulenden Tocheterknollen entdeckt werden. Der August war nass und dies führte zu einer erfolgreichen Ausbreitung beider Pathogene in Tochterknollen nach der Auspflanzung im August. Der September war trocken und eine Ausbreitung von der Auspflanzung im September wurde nur Anfang Oktober nach einem Regen im September gefunden. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse über den Zustand der Mutter-(Pflanz)-knollen, die von den Pflanzen nicht entfernt worden waren und der bei jeder probennahme beschrieben wurden. Anfang Juli begann bei einigen der Zerfall, bei den meisten jedoch erst Ende September. Isolierungen aus faulenden Knollen von ‘inokulierten’ Parzellen ergaben meistens ‘fremde’ St?mme, aber einige reagierten doch mit den spezifischen Antiseren; in den Kontrollparzellen waren nur ‘fremde’ St?mme zu finden. Das Vorhandensein der natürlichen Pflanz-(Mutter)-knolle ver?nderte unzweifelhaft das Ausbreitungsmuster, obwohl es natürlich m?glich ist, dass in den Infektionsstellen der Tochterknollen Vermischungen zwischen ‘eingeführten’ und ‘fremden’ St?mmen stattgefunden haben. Diskutiert wird der Wert solcher Versuche, in der Untersuchung über die Rolle der faulenden Pflanzknolle. Die Verwendung inokulierter von der Pflanze abgel?ster Knollen hat den Vorteil, dass eine Art ‘Boden-Inokulum’ zu verschiedenen Zeiten eingeführt und der Einfluss der nachfolgenden Wetterbedingungen auf die Ausbreitung der Bakterien untersucht werden kann: die anhaftende Mutterknolle ist in diesem Zusammenhang nur von wenig Nutzen, da der Zeitpunkt und die Ursache des Faulens nicht bekannt sind. In Grossbritannien wird var.carotovora als zweitrangig betrachtet gegenüber var.atroseptica. Dieser Versuch zeigt, dass beide Pathogene sich gleich gut von ‘Bodenquellen’ ausbreiten k?nnen, und dass daher die Rolle von var.carotovora, die h?ufig in Pflanzgut auftritt, vor allem in Herkünften aus Stengelabschnitten (VTSC), intensiver untersucht werden muss.

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Résumé L'expérimentation au champeffectuée en 1977 est la suite de travaux commencés en 1976; on a suivi alors la transmission d'une race sérologiquement identifiable d'Erwinia carotovora var.atroseptica d'une semence inoculée à des tubercules fils de la variété Pentland Crown en plantant des tubercules inoculés contre des tubercules de semence en plein champ (Harris & Lapwood, 1977). Pour déterminer comment l'évolution a eu lieu, les tubercules fils récoltés à différents stades sont conduits à putréfaction et la bactérie responsable identifiée par des tests d'immunodiffusion (Vruggink & Maas Geesteranus, 1975). L'étude de 1977 compare le mode de transmission de var.atroseptica et d'une race sérologiquement identifiable de var.carotovora dans deux expémentations placées c?te à c?te en plein champ. Le matériel et les méthodes suivent ceux décrits par Harris & Lapwood (1977); le tableau I montre les quatre dates de mise en place dans la culture des tubercules inoculés et les dates de prélèvements de tubercules et de sol, 2, 4 et 8 semaines après cette mise en place. Comme le montre la figure 1, la transmission des souches incubées aux tubercules fils et dans le sol est en relation avec la profondeur de tubérisation et la pluviométrie hebdomadaire. La mise en terre à la fin juin et début juillet co?ncide avec le début du temps chaud qui dura jusqu'à début ao?t et, quoique les bactéries des deux variétés soient détectées dans le sol, aucune n'a été découverte dans les pourritures de la descendance, à l'exception de la variétécarotovora le 5 septembre, sur l'échantillon de 8 jours correspondant aux tubercules mis en place en juillet. Une grande partie du mois d'ao?t a été humide et il en résulte une transmission favorable des deux pathogènes aux tubercules fils pour les échantillons mis en terre en ao?t. La plus grande partie de septembre a été sèche, aussi nous n'avons décelé dans les lots mis en place en septembre la transmission à la descendance qu'au début octobre, après les pluies de fin septembre. Le devenir des tubercules mères, qui n'ont pas été détachés de la plante, est étudié à chaque échantillonnage, et les résultats sont décrits dans le tableau 2. Peu ont commencés à se désagréger avant début juillet et beaucoup fin septembre. Des isolements de tubercules pourris montrent la présence de races sauvages dans les parcelles inoculées, et quelques-unes réagissent avec les anti-sérums spécifiques; les isolements à partir de tubercules pourris provenant de parcelles témoins révèlent uniquement l'existence de races ‘sauvages’. Ainsi, la présence de tubercules mères a perturbé le type de transmission décrit, bien qu'une compétition ait pu avoir lieu entre races ‘introduites’ et ‘sauvages’ aux sites d'infection des tubercules fils. La valeur de ce type d'expérimentation dans l'étude du r?le du tubercule de semence pourrie est discutée. L'utilisation de tubercules inoculés indépendants de la plante présente deux avantages: on peut introduire la source d'inoculum du sol à différentes dates et étudier les effets des conditions climatiques ultérieures sur la transmission bactérienne; le tubercule mère, en tant que source d'inoculum, n'est guère utile puisque la date et la cause des pourritures ne sont pas connues. En Grande-Bretagne, la variétécarotovora est considérée comme d'importance secondaire par rapport à la variétéatroseptica. Cette expérimentation suggère que les deux pathogènes peuvent se transmettre facilement à partir des sources du sol, et par conséquent le r?le de la variétécarotovora, qui est présente fréquemment dans les lignées de semence et qui provient spécialement de bouturage, nécessite d'être étudiée de fa?on plus intensive.

     

Nitratreduktaseaktivität von Kartoffelsorten

Zusammenfassung Die Aktivit?t der Nitratreduktase (NRA) in der Wurzel von Kartoffeln betr?gt nur ca. 1/10 der Aktivit?t der oberen Bl?tter. 5 Std. nach Beginn der Lichtperiode erreichte die NRA in den Bl?ttern ein Maximum. In der Vegetationsperiode durchl?uft die NRA der oberen Bl?tter ein 1. Maximum w?hrend des intensiven L?ngenwachstums, ein 2 kleineres gegen Ende der Vegetationsperiode. Die nachgewiesenen Sortenunterschiede in Bezug mit die NRA korrelierten nicht mit der Produktivit?t der Sorten. Die durch gestaffelte Stickstoff-Düngung (1–3 g pro Gef?ss) erzielte Steigerung des Knollenertrages korrelierte nicht mit der Erh?hung der NRA.

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Summary The highest NRA activity in potato plants was detected in leaves, and was about ten times greater than in roots. Activity in leaves decreased from the top to bottom of the plant. NRA levels followed a diurnal rhythm with a maximum 5 h after the start of illumination (Fig. 1). All cultivars examined under controlled conditions (growth cabinet, 11 cm diameter pots, 0.25 g N, 16 h day, 25 J m⁻² s⁻¹) gave a typical pattern of development with a maximum during rapid shoot extension and a second smaller one towards the end of the vegetative phase (Fig. 2). Investigations of 6 genotypes with different tuber yields and similar growing times showed for the most part significant cultivar differences for NRA, but no relationship with yield performance (Table 1). With stepwise applications of nitrogen (1 to 3 g of N per pot) the greatest increase in NRA was observed from N2 to N3, whereas for yield it was from N1 to N2 (Table 2). A correlation between the yield potential of cultivars and their NRA levels could not be established.

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Résumé L'activité la plus élevée de la nitrate réductase a été observée dans les feuilles du sommet des plantes, et la plus faible dans les racines (proportion 1∶10 environ). Pour les feuilles, cette activité allait en décroissant du sommet vers la base des plantes. La NRA est soumise à un rythme diurne; un maximum a été mesuré 5 heures après le début d'éclairage (fig. 1). Dans des conditions contr?lées (chambre de croissance, pots de ? 11 cm, 0,25 g N, 16 h de lumière, 25 J m⁻² s⁻¹) on a observé une évolution des courbes particulière à chaque variété. Un premier maximum est apparu pendant la phase de croissance rapide et un second, plus faible, vers la fin de la période de végétation (fig. 2). Des analyses de 6 génotypes avec des rendements en tubercules différents, pour une période de végétation comparable, présentaient parfois des différences significatives pour la NRA, mais sans relation avec le rendement (tab. 1). Dans un essai de fumure azotée croissant (1 à 3 g par pot), la plus forte augmentation a été obtenue entre N₂ et N₃ pour la NRA et entre N₁ et N₂ pour le rendement (tab. 2). Il n'a pas été obtenu de relation entre le potentiel de rendement des variétés et l'activité de la nitrate réductase.

     

An assessment of the tomato/polyacrylamide gel electrophoresis test for potato spindle tuber viroid in potato

Summary A method is described for detecting PSTV in bulked potato leaf samples. Nucleic acids from 0.1g from each of 100 potato leaves are inoculated to tomato seedlings that are checked for viroid by PAGE of their nucleic acids after 35 days above 25°C. Viroid strains previously isolated from three tuber-bearingSolanum species were infective to tomato in sap diluted X1000 and were detected by PAGE after 28 days at about 22°C. Simulated tests showed that viroid from one infected potato leaflet in 100 was readily detected. Furthermore, diluting nucleic acid extracts from these 100-leaflet samples X10 or X100, or adding to the extracts nucleic acid from a further 20g of healthy tissue and diluting X10, did not prevent transmission to tomato. The practical use of the test is discussed, and lowered viroid concentration in potato sources grown in cool conditions considered.

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Zusammenfassung Es wird eine Methode zur gleichzeitigen Untersuchung von ca. 100 Kartoffelblattmustern auf das Kartoffelspindelknollenviroid beschrieben (von Morris & Smith, 1977, mit kleinen Aenderungen). Die Untersuchungen schützen die Elite-Pflanzgutbest?nde und Züchtungsprogramme vor der Viroidinfektion fremder Herkunft. Ein roher Extrakt von Kartoffelblatt-Nukleins?ure wird auf Tomatenpflanzen inokuliert. Die letzteren werden mittels Polyacrylamidgel-Elektrophorese (PAGE) ihrer Nukleins?uren (Abb. 1) nach 35 Tagen in einem Glashaus bei über 25°C mit einer Photoperiode von 18 hauf Viroid untersucht. Die Versuche wurden mit drei Viroidst?mmen ausgeführt. Ein Stamm verursacht gew?hnlich starke Symptome auf den Nachweistomatensorten, die beiden andern erzeugen mildere Symptome. Die St?mme werden von importierten, knollenbürtigenSolanum spp. bzw.S. commersonii Dun.,S. gourlayi Hawkes undS. tuberosum L. isoliert. Die in Tomaten vermehrten Isolate waren in 1000X verdünntem Saft für andere Tomate infekti?s und konnten in inokulierten Tomatenpflanzen der Sorte Sheyenne mittels PAGE nach 35 Tagen bei 22 oder 30°C nachgewiesen werden. In der Sorte Ailsa Craig wurden sie nach 35 Tagen bei 22°C (Tabelle 1) festgestellt. (Ailsa Craig wurde nicht bei 30°C getestet.) Die Photoperiode betrug 16h mit einer minimalen Intensit?t von 35W (350μE) m⁻² photosynthetisch aktiver Bestrahlung (PAR) aus Fluoreszenzr?hren in einer Wachstumskammer. Blattgewebe von den entsprechenden Wirtspflanzen der beiden milden St?mme wurden nach 2 Monaten bei −18°C getestet: das Viroid aus einem von 100 infizierten Bl?ttchen wurde bei Anwendung der Tomaten/PAGE-Methode mühelos nachgewiesen. Ferner wurde die Uebertragung des Viroids auf die Tomatensorte Ailsa Craig weder durch 10- oder 100fache Verdünnung der Nukleins?ureextrakte aus diesen 100 Blattmustern noch durch Beifügung von Nukleins?ureextrakten aus weiteren 20g nicht infizierten Gewebes und nochmals 10facher Verdünnung verhütet. In diesen Versuchen wurden die Tomatenpflanzen in einem Glashaus bei einer Tagestemperatur von 22–25°C und einer minimalen Nachttemperatur von 18°C mit zus?tzlicher Beleuchtung für 18h pro Tag gezogen. Das Viroid wurde in allen Pflanzen nach 28 Tagen festgestellt. In der Diskussion wird darauf hingewiesen, dass die kleinste Menge Blattgewebe, das jeder Pflanze entnommen wird, 0,1g und dass die Anzahl Pflanzen pro Test im Maximum 100 betragen soll. Dies, um die Sicherheit negativer Resultate zu erh?hen. Morris & Smith (1977) empfahlen ein Minimum von 0,05g von jeder der 250 Pflanzen für einen zuverl?ssigen Test von auf kanadischen Feldern angebauten Kartoffeln. Weil die Viroidsynthese in Kartoffeln temperaturabh?ngig ist (Schumann, 1980), sollten von Pflanzen, die unter kühlen Feldbedingungen angebaut wurden, 0,2g von jeder der 50 Pflanzen entnommen werden. Es wird angenommen, dass es besser ist, Nukleins?ureextrakte aufzubewahren und bei der Inokulation zu vereinigen, als das Gewebe vor der Extraktion zu sammeln. Die zweckdienliche minimale Gewebemenge betrug bei Benützung unserer Einrichtung 2g, um den Extrakt in einem Gang zu gewinnen. Die Viroidsynthese in Tomaten und der nachfolgende Nachweis mittels PAGE scheinen sehr zuverl?ssige Teile des Testvorganges zu sein. Temperaturen von 22°C genügen, um inokulierte Tomaten anzubauen (Tabelle 1, und Harris & Browning, 1980). Mit einer Photoperiode von 17–18h kann mit niedrigeren Lichtintensit?ten die Viroidsynthese kaum entscheidend reduziert werden (Harris & Browning, 1980, haben mit einem schweren Stamm bei 25W m⁻² PAR gearbeitet). Eine schmale Bande von Wirts-RNS, genannt 9S-Bande (Abb. 1), deutet auf erfolgreiche Extraktion und Elektrophorese-Verfahren. Die erwartete Lage einer Viroidbande kann mittels der 9S und 5S Wirts-RNS-Banden als Referenz abgesch?tzt werden. Ein negatives Ergebnis zeigt sich, wenn die 9S-Bande vorhanden ist, im mittleren Abschnitt des Gels nicht begleitet von einer Bande bei der Viroidstelle. Positive Kontrollen sind deshalb nicht erforderlich. Ein positives Ergebnis kann durch einen wiederholten PAGE-Test an Tomaten und regelm?ssig zus?tzliche Uebertragung auf Tomatenindikatorpflanzen best?tigt werden.

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Résumé Une méthode est décrite pour tester 100 échantillons de feuilles de pomme de terre en une seule fois dans la détection du viro?de de la maladie des tubercules en fuseaux de la pomme de terre (d'après Morris & Smith, 1977, avec de légères modifications). Les tests sont destinés à protéger les familles d'élites et les programmes d'hybridation de l'infection viro?de provenant d'origines étrangères. Un extrait de feuilles de pommes de terre infectées est inoculé à des tomates. Ces dernières sont cultivées pendant 35 jours en serre, à une température supérieure à 25°C, avec une photopériode de 18 heures; l'acide nucléique du viro?de est isolé de ces dernières (fig. 1) et examiné à l'aide de l'électrophorèse en gel de polyacrylamide (PAGE). Les expériences ont été faites avec trois souches de viro?des. Une souche cause habituellement des sympt?mes sévères sur les variétés-tests de tomate; les deux autres provoquent des sympt?mes modérés. Les souches ont été isolées de tubercules importés deSolanum ssp., respectivementS. commersonii Dun,S. gourlayi Hawkes etS. tuberosum L. Les isolats issus de tomates ont servi d'inoculum à d'autres tomates après dilution dujus de 1000 fois, et le viro?de a été détecté chez les tomates infectées de la variété Sheyenne par PAGE après 35 jours de culture à 22 ou 30°C. Il a été détecté chez la variété Ailsa Craig après 35 jours de culture à 22°C (tableau 1). (Cette dernière n'a pas été testée à 30°C.) La photopériode était de 16 heures avec une intensité minimum de 35W (350μE) m⁻² en radiation photosynthétiquement active (PAR) donnée par des tubes fluorescents placés dans la chambre de culture. Les tissus foliaires des h?tes respectifs des deux souches modérées ont été testés après deux mois de conservation à −18°C: le viro?de d'une foliole infectée des 100 échantillons a rapidement été détecté par la méthode tomate/PAGE. De plus, les extraits d'acide nucléique de ces 100 folioles dilués 10 ou 100 fois, ou bien additionnés d'extraits d'acides nucléiques provenant d'une autre extraction de 20g de tissus non-infectés diluée au 1/10, permettaient la transmission à la variété Ailsa Craig. Dans ces expériences, les pieds de tomate ont été cultivés en serre à la température diurne de 22–25°C et à la température nocturne minimum de 18°C avec un éclairement complémentaire de 18 heures par jour. Le viro?de a été détecté dans toutes les plantes après 28 jours. A la discussion, il est suggéré que la quantité minimum de tissus de feuilles à prélever par plante est de 0,1g et que le nombre maximum de plantes par test est de 100. Cela permet d'augmenter la confiance dans les résultats négatifs. Morris & Smith (1977) proposent un prélèvement minimum de 0,05g pour chacune des 250 plantes du test effectué dans les terrains de culture canadiens. Parce que la synthèse du viro?de dépend de la température de croissance des pommes de terre (Schumann, 1980) un échantillon de 0,2g pourrait être prélevé sur 50 plantes lorsque celles-ci sont cultivées en sols froids. On pense qu'il est probablement préférable de concentrer l'inoculum après extraction plut?t que d'utiliser beaucoup de tissus foliaires pour l'extraction. La possibilité d'extraction avec la quantité minimum de tissu de notre équipement, pour une seule utilisation, est de 2g. La synthèse du viro?de dans la tomate et sa détection par PAGE paraissent être en bonne relation. Des températures aussi basses que 22°C sont adéquat pour la croissance des tomates inoculées (tableau 1; Harris & Browning, 1980). Avec une photopériode de 17–18 heures, une intensité lumineuse plus basse ne gêne vraisemblablement pas de fa?on critique la synthèse du viro?de (Harris & Browning, 1980, travaillent avec la souche sévère à 25W m⁻² PAR). Une mince bande de l'ARN de l'h?te, appelée 9S (fig. 1) est l'indice d'une bonne extraction et d'une électrophorèse convenable. La position de la bande correspondant au viro?de peut être convenablement estimée en se référant aux bandes 9S et 5S de l'ARN de l'h?te. Un résultat négatif est constaté quand la bande 9S est présente mais qu'il n'existe pas dans la partie moyenne du diagramme de bande signalant la présence du viro?de. Des contr?les positifs ne sont donc pas nécessaires. Un résultat positif peut être confirmé par une répétition du test PAGE de la tomate accompagné de la transmission à des plantes-tests (tomate).

     

Experiments on the control of black-leg disease of potato by disinfection of seed tubers with mercury compounds and streptomycin

Summary Black-leg disease of potato, caused by the bacteriumPectobacterium carotovorum var.atrosepticum (Erwinia atroseptica) is very widespread in potato stocks in Scotland, but under the prevailing environmental conditions the disease rarely reaches epidemic proportions and is not usually considered to be a serious problem. But when seed tubers are exported from Scotland and grown in warmer countries such as Israel, epidemics of black-leg are liable to develop, and attempts have been made to control these outbreaks by surface disinfection of the whole seed with solutions of several chemical substances. Disinfectants used included mercuric chloride, ethoxyethylmercury chloride (EEMC), streptomycin and a mixture of streptomycin and EEMC. The solutions also contained a surface active agent to increase their wetting and penetrating action. Tubers taken at random from black-leg infected crops were disinfected soon after lifting, transported from Scotland to Israel by rail and cargo boat, and then further, as yet untreated samples were disinfected. Tubers washed in water only were used as controls. The seed was planted in replicated plots, given overhead irrigation when necessary, and the black-leg content of the subsequent crop was determined. The results showed that in the case of one experiment where about one-fifth of the control plants was affected, disinfection reduced the amount of black-leg considerably, but did not eliminate the disease. In another experiment, disinfection appeared to increase the amount of black-leg, while in the remaining three experiments the treatment had no significant effect. It is concluded that treatment of whole tubers with mercurials, streptomycin preparations or mixtures of the two cannot be said to control potato black-leg disease. The failure of surface disinfection is probably caused partly by some of the bacterial infection being systemic in the tuber and partly by the poor penetration of the disinfectants through the suberized surface layers of the mature tuber.

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Zusammenfassung Die Schwarzbeinigkeit der Kartoffel, verursacht durch das BakteriumPectobacterium carotovorum var.atrosepticum (Erwinia atroseptica) ist in den Kartoffelvorr?ten Schottlands sehr verbreitet, die Krankheit erreicht jedoch unter den herrschenden Umweltbedingungen kein epidemisches Ausmass, so dass keine speziellen Massnahmen getroffen wurden um die Krankheit zu bek?mpfen ausser der Auslese aus den Best?nden, um auf Grund des “Potato Certification Scheme” (Kartoffelanerkennungsvorschriften) die Anerkennung zu erhalten. In den letzten Jahren wurden Pflanzkartoffeln in steigendem Masse nach L?ndern mit w?rmeren Klima — wie Südafrika, Südrhodesien, Israel —exportiert, wo es sich herausstellte, dass in den von diesem Pflanzgut gezogenen Kartoffelbest?nden dort im ersten Anbaujahr ernste Ausbrüche der Schwarzbeinigkeit vorgekommen sind. Infolge der ernsten und kontinuierlichen Natur dieser Ausbrüche wurden Massnahmen getroffen um diese Krankheit durch eine Oberfl?chen-Desinfektion der ganzen (nicht geschnittenen) Knollen mit L?sungen von verschiedenen chemischen Pr?paraten bei drei Sorten zu bek?mpfen. Zur Desinfektion wurde Quecksilberchlorid mit 740 p.p.m. Quecksilber, ?thoxy?thyl-Quecksilberchlorid (EEMC) mit 100 p.p.m. Quecksilber, Streptomyein mit 100 und 200 p.p.m., und eine Mischung von Streptomycin mit 200 p.p.m. EEMC mit 100 p.p.m. Quecksilber angewandt Die L?sungen enthielten auch den Oberfl?chen-Wirkstoff Octylphenolpoly?thylen-Glykol in einer Konzentration von 200 p.p.m. um das Befeuchtungs- und Eindringungsverm?gen zu erh?hen. Die willkürlich aus den mit Schwarzbeinigkeit befallenen Best?nden genommenen Knollen wurden bald nach dem Roden von der anhaftenden Erde reingewaschen, durch das Eintauchen in die L?sung durch 15 Minuten bei Zimmertemperatur (16–20 C) desinfiziert und an der Luft getrocknet. Dann wurden sie aus Schotland per Eisenbahn und Schiff nach Israel transportiert, was ung. 4–5 Wochen in Anspruch nahm. Nach ihrer Ankunft in Israel wurden weiterhin die nicht behandelten Muster desinfiziert; für die Kontrolle wurden in reinem Wasser gewaschene Knollen benutzt. Das Pflanzgut wurde in Parzellen mit Wiederholungen ausgepflanzt, nach Bedarf einer Beregnung unterzogen und im Bestand wurde der Schwarzbeinigkeitsgehalt bestimmt. Die Ergebnisse der Desinfektionsversuche sind in derTabelle zusammengefasst. Nur im Abschlussversuch (1959–1960) zeigte sich ein “epidemisches” Auftreten der Schwarzbeinigkeit in der unbehandelten Kontrolle, so dass die Wirksamkeit der Bek?mpfungsmassnahmen genau beurteilt werden konnte. Dies zeigt, dass das in w?rmeren L?ndern ausgepflanzte schottische Pflanzgut nicht unbedingt eine grosse Anzahl von mit Schwarzbeinigkeit befallenen Pflanzen zur Folge hat. Die Versuchsergebnisse der Jahre 1959–1960 weisen darauf hin, dass im Falle eines epidemischen Auftretens die Behandlung mit EEMC oder Streptomycin oder mit einer Mischung der beiden das Ausmass der Schwarzbeinigkeit stark herabzusetzen vermag, die Krankheit jedoch nicht eliminieren kann. Wenn nur weinige F?lle von Schwarzbeinigkeit auftreten, scheint die chemische Behandlung einen geringen Nutzeffekt zu haben. Im Falle vonEpikur (1957–1958) erh?hte die Behandlung mit EEMC in Schotland und mit Streptomycin in Israel merklich das Ausmass der Schwarzbeinigkeit, wir konnten für diese Erscheinung jedoch keine Erkl?rung finden. Es wurde keine phytotoxische Wirkung der Behandlungen beobachtet und sowohl die Entwicklung wie das Wachstum schienen normal zu sein. Wir kamen zur Schlussfolgerung, dass die Oberfl?chen-Desinfektion von ganzen Knollen mit Quecksilberpr?paraten und Streptomyein, oder mit einer Mischung von beiden nicht als eine Bek?mpfung der Schwarzbeinigkeit zu betrachten ist. Das Versagen der Behandlung ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass einerseits die bakterielle Infektion in der Knolle teilweise von systemischer Art ist und dass andererseits die Desinfektionsmittel nur schwach durch die verkorkten Oberfl?chenschichten der reifen Knolle durchdringen k?nnen.

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Résumé La jambe noire de la pomme de terre, causée par la bactériePectobacterium carotovorum var.atrosepticum (Erwinia atroseptica) est une maladie très courante dans les cultures de pommes de terre en Ecosse, mais elle prend rarement des proportions épidémiques dans les conditions de milieu existantes, de sorte que l'on ne s'est pas efforcé de combattre cette maladie par des mesures particulières autres qu'un arrachage de plantes atteintes suffisant pour satisfaire à la tolérance admise par le “Potato Certification Scheme” (préceptes de certification des pommes de terre). Ces dernières années, des quantités croissantes de pommes de terre de semence ont été exportées vers des pays plus chauds, tels que l'Afrique du Sud, la Rhodésie du Sud et Isra?l, et il a été constaté que de graves épidémies de jambe noire pouvaient se produire dans la première année de culture à partir de ces plants. Vu le caractère grave et ininterrompu de ces épidémies, on s'est efforcé de combattre la maladie par désinfection superficielle des tubercules de semence entiers (non coupés) de trois variétés au moyen de solutions de différents produits chimiques. On utilisa à cette fin le chlorure de mercure à 740 millionièmes de mercure, le chlorure d'éthoxyéthylmercure (EEMC) à 100 millionièmes de mercure, la streptonycine à 100 et 200 millionièmes et un mélange de streptomycine à 200 millionièmes et d'EEMC à 100 millionièmes de mercure. Les solutions contenaient de plus un produit tensio-actif, l'octylphénolpolyéthyléneglycol à la concentration de 200 millionièmes, destiné à rendre les solutions plus mouillantes pour en faciliter la pénétration. Des tubercules pris au hasard dans une culture atteinte de jambe noire étaient lavés pour les débarrasser du sol adhérent peu après l'arrachage, puis désinfectés par immersion dans les solutions pendant 15 minutes à la température ambiante (16–20 C) et séchés à l'air. Ensuite, ils étaient transportés d'Ecosse à Isra?l par chemin de fer et par cargo, voyage durant de 4 à 5 semaines. Arrivés à destination, les échantillons qui n'avaient pas encore été traités étaient désinfectés et des tubercules uniquement lavés à l'eau étaient pris pour témoins. Les plants étaient plantés dans des parcelles à plusieurs reprises, arrosés quand il le fallait et la proportion de plantes atteintes de jambe noire dans la culture qui en résultait était déterminée. Les résultats des essais de désinfection sont résumés auTableau. Pendant le dernier essai (1959–60) seulement, il se produisit une “épidémie” de jambe noire dans la culture témoin non traitée, de sorte que l'on put apprécier exactement l'effet des traitements. Cela permet de constater qu'en général, les plants écossais utilisés dans des pays plus chauds ne présentent pas nécessairement de grands nombres de plantes atteintes de jambe noire. Les résultats de la saison d'essai 1959–1960 montrent que lorsqu'il se produit une épidémie, le traitement par l'EEMC, la streptomycine ou la mixture des deux permet de réduire significativement l'atteinte, mais qu'il est incapable d'éliminer complètement la maladie. Lorsque le nombre de plantes atteintes est peu important, le traitement chimique semble produire peu d'effet. Dans le cas de la variétéEpicure (1957–58), le traitement par l'EEMC en Ecosse et la streptomycine en Isra?l sembla augmenter le nombre de plantes atteintes de jambe noire, mais nous ne savons comment expliquer cette observation. Il ne fut constaté aucun effet phytotoxique des traitements chimiques et le développement et la croissance des plantes semblaient normaux. La conclusion est que la désinfection superficiellé des tubercules entiers par des produits mercuriels, la streptomycine ou une association de ces deux formes de traitement ne peut être jugée suffisante pour éliminer la maladie de la jambe noire. L'échec du traitement est probablement du en partic au fait que l'infection bactérienne du tubercule est emphytique dans une certaine mesure et d'autre part à la pénétration médiocre des désinfectants dans les couches superficielles suberifiées du tubercule m?r.

     

Stem density and maturation studies with the potato cultivars Maris Peer and Pentland Marble

Summary Effects of set size, harvest date and stem density were examined with cv. Maris Peer and of stem density and harvest date with cv. Pentland Marble. At maturity average tuber weight for both varieties fell initially as density was increased becoming virtually constant at the higher densities, and was about 45% greater for Maris Peer than for Pentland Marble. Numbers of tubers/m² were similar for each cultivar at low densities but were greater for Pentland Marble than for Maris Peer at high populations. Total yield at maturity for each variety was asymptotically related to density. Yields of canningsized tubers (20–40 mm) increased over the lower part of the density range becoming constant at about 70 stems/m², and representing about 50% of the total yield for Maris Peer and over 80% for Pentland Marble.

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Zusammenfassung Der Anbau von Maris Peer für die Verarbeitung auf Dosenkartoffeln (ganze Knollen) ist in Grossbritannien weit verbreitet. Vor kurzer Zeit ist Pentland Marble als eine speziell zur Verabeitung als Dosenkartoffel geeignete Sorte zum Anbau freigegeben worden. Diese Sorten wurden in getrennten, aber angrenzenden Versuchen angebaut, wobei bei Maris Peer die Einflüsse auf die Ertr?ge von vier Stengeldichten, zwei Pflanzknollengr?ssen und vier Erntedaten und bei Pentland Marble die Einflüsse von drei Stengeldichten und zwei Erntedaten untersucht worden. Einzelheiten der Verfahren sind in Tabelle 1 aufgeführt. Das durchschnittliche Gewicht der Tochterknollen von Maris Peer war vor der Reife der Knollen bei den grossen Mutterknollen gr?sser als bei den kleinen (Abb. 3). Zur Reifezeit fiel das durchschnittliche Knollengewicht anfangs, als die Bestandesdichte angestiegen war, stark; aber bei Bestandesdichten von mehr als ungef?hr 70 Stengeln/m² waren die Werte innerhalb eines gegebenen Erntedatums ?hnlich. Die Knollenzahl/m² erh?hte sich anf?nglich, als die Bestandesdichte von beiden Pflanzknollengr?ssen angestiegen war, aber bei Dichten von über 70 Stengeln/m² war sie im wesentlichen konstant (Abb. 4a). Der Gesamtertrag verhielt sich also asymptotisch zur Bestandesdichte und grosse Knollen gaben nur beim ersten Erntedatum h?here Ertr?ge als kleine (Abb. 2). Zur Reifezeit stiegen die Ertr?ge in der für die Konserven-industrie ben?tigten Knollengr?sse (20–40 mm) in dem Masse, als die Bestandesdichte bis auf ungef?hr 70 Stengel/m² angewachsen war; nachher blieben sie konstant. Der gr?sste Anteil am Gesamtertrag in der für die Konservierung ben?tigten Gr?sse betrug ungef?hr die H?lfte, und dieser Stand wurde ebenfalls bei etwa 70 Stengeln/m² erreicht. Im Gegensatz dazu nahm der Ertrag an Speisekartoffeln (>40 mm) mit fortschreitendem Ansteigen der Bestandesdichte bis auf 70 Stengel/m² ab. Bei noch gr?sseren Stengeldichten blieb er bei etwa der H?lfte des Gesamtertrages konstant. Das durchschnittliche Gewicht der Tochterknollen von Pentland Marble war weniger als die H?lfte desjenigen von Maris Peer bei vergleichbaren Stengeldichten zur Reifezeit (Abb. 3). Die Knollenzahl/m² war bei geringen Stengeldichten bei beiden Sorten ?hnlich, aber bei grossen Stengeldichten erzeugte Pentland Marble bis zu 45% mehr Knollen/m² als Maris Peer (Abb. 4b). Die Ertr?ge in der für die Konserven ben?tigten Knollengr?sse betrugen bei Unreife über 90% des Gesamtertrages und überstiegen bei Reife 80% des Gesamtertrages bei Dichten von über 70 Stengeln/m² (Abb. 6). Der Ertrag an Speiseware war bei der ersten Ernte nicht bedeutend, aber bei der zweiten Ernte erreichte er einen hohen Anteil am Gesamtertrag bei kleiner Stengeldichte und weniger als 5% des Totals bei gr?sseren Dichten. Es wird angenommen, dass in einer gegebenen, aber durch Konkurrenz beeinflussten Umwelt die Knollenzahl pro Einheit Fl?che von der Menge der verfügbaren Assimilate bestimmt wird und dass daher auch für einzelne Sorten die Anzahl der Stengel pro Fl?cheneinheit zur Zeit des Beginns der Knollenbildung von Bedeutung ist. Niedrige Stengeldichten würden zur Bildung von weniger Knollen pro Fl?cheneinheit führen als hohe Stengeldichten, und bei Dichten über einem gewissen Stand w?ren die Assimilate konstant und führten zur Bildung einer konstanten Knollenzahl. Nachheriges Wachstum der Triebe und die verfügbaren Assimilate würden die sich daraus ergebende durchschnittliche Knolleng?sse bei einer gegebenen Stengeldichte bestimmen. Die Ertr?ge und Ertragskomponenten (Durchschnittsgewicht der Tochterknollen und Knollenzahl/Fl?cheneinheit) von Pentland Marble wiesen auf ein im Vergleich zu Maris Peer betr?chtlich gr?sseres Potential zur Produktion von Kartoffeln für die Konservenindustrie hin. Immerhin waren bei Pentland Marble relativ hohe Mengen an Pflanzgut von ungef?hr 10 t/ha n?tig, um zur Reifezeit einen hohen Anteil am Gesamtertrag in der für die Herstellung von Dosenkartoffeln geeigneten Gr?sse zu erreichen. Verwendung einer kleineren Pflanzkartoffelgr?sse k?nnte die ben?tigte Pflanzgutmenge heral setzen, ohne zu, einer Ertragsverminderung zu führen.

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Résumé Maris Peer est cultivée sur une grande échelle au Royaume-Uni dans le but de satisfaire à toute la production de pommes de terre appertisées. Récemment, Pentland Marble a été abandonnée comme variété spécifique de l'appertisation. Ces variétés ont été mises en culture dans des expériences séparées mais attenantes dans lesquelles on a étudié, pour Maris Peer, les effets sur la production de quatre densités (de tiges), de deux séries de calibres et de quatre dates de récolte, et, pour Pentland Marble, les effets de trois densités, et deux dates de recolte. Les détails des traitements sont donnés dans le tableau 1. Le poids moyen des tubercules de la descendance de Maris Peer s'est révélé plus grand avec les gros plut?t qu'avec les petits plants dans le cas de récolte avant maturité (fig. 3). A maturité, le poids moyen par tubercule tombe d'abord rapidement quand augmente la densité, mais aux densités excédant 70 tiges par m² environ, les valeurs sont semblables quelle que soit la date de la récolte. Le nombre de tubercules par m² augmente d'abord avec l'accroissement de la densité et ce, pour les deux grosseurs de plants, mais le nombre devient constant lorsque les densités dépassent 70 tiges par m² (fig. 4a). La relation entre la production totale et la densité est également asymptotique: les gros tubercules donnent une production plus élevée que les petits lors de la première récolte seulement (fig. 2). Les productions à maturité de tubercules de forme convenant à l'appertisation (20–40 mm) augmentent avec les densités jusqu'à la densité d'environ 70 tiges par m², et restent constantes par après. La proportion maximale de la forme convenant à l'appertisation dans la récolte totale est d'environ la moitié, proportion qui est également atteinte à 70 tiges par m² environ. Au contraire, la production ‘commerciale’ (>40 mm) diminue avec les augmentations progressives de densités jusqu'à 70 tiges par m², et pour les densités supérieures, elle se maintient constante à environ la moitié de la production totale. A maturité et pour des densités comparables, le poids moyen d'un tubercule de la descendance de Pentland Marble est moindre que celui de Maris Peer (fig. 3). Aux faibles densités de population, les nombres de tubercules par m² sont similaires chez Pentland Marble et chez Maris Peer, mais aux hautes densités, la première produit jusqu'à 45% en plus de tubercules par m² que la seconde (fig. 4b). Lorsque les densités dépassent 70 tiges par m², les productions de tubercules non m?rs de forme convenant à l'appertisation, représentent plus de 90% de la production totale, et, à maturité, dépassent 80% de la production totale (fig. 6). Les productions de tubercules commerciaux sont insignifiantes au premier arrachage, mals au second elle représentent une proportion élevée de la production totale lors des faibles densites et moins de 5% de la production totale aux densités plus élevées. Les résultats suggèrent que, dans un millea donné et sous l'influence de la competition, la quantité de matières assimilables disponibles détermine le nombre de tubercules par unité de surface au moment de l'initiation des tubercules. Avec de faibles densités, il y aurait un moindre nombre de tubercules ‘initiés’ par unité de surface qu'avec de hautes densités et, pour des densités au-dessus d'un certain seuil, les matières assimilables resteraient constantes, de là résulteralt un nombre constant de tubercules ‘initiés’. Le développement subséquent du feuillage, et de là, les quantités disponibles des matières assimilables auraient pour résultats de déterminer la grosseur moyenne des tubercules pour une densité donnée. Les productions et les divers facteurs de la production (poids moyen des tubercules de la descendance et nombre de tubercules par unité de surface), révèlent que Pentland Marble possède un potentiel de production de tubercules convenant à l'appertisation considérablement plus élevé que Maris Peer. De même, les co?ts relativement élevés des plants pour quelque 10 tonnes/ha sont nécessaires pour que Pentland Marble atteigne à maturité une proportion élevée, de la production totale, de tubercules convenant à l'appertisation. L'utilisation de plants de plus petit calibre peut diminuer les frais de plantation, sans qu'il en résulte une réduction de la production.

     

The effect of water on dormancy in the potato

Summary The dormant period of potato tubers could be terminated within 7 days by storing the tubers under moist conditions at temperatures of 20–35 C and with reasonable aeration. Dry-stored tubers were dormant for at least 7 weeks. Ethylene-chlorhydrin or gibberellic-acid treatments were less effective than moist storage in shortening the dormant period. Rotting could be prevented by storing the tubers under light of intensity greater than 9–10³ cal cm⁻² hr¹. Water was supplied either by wetting the tubers and putting them in thin-walled polythene bags containing a little water, or by loosely wrapping them in wet filter paper. The response was not increased by cutting the surface of the tuber. Water had no effect on the dormant period of tubers buried in soil or vermiculite. There was less response if the tubers were stored in airtight containers. Transferring tubers from wet to dry storage when the sprouts were less than 1 cm long caused a resumption of dormancy.

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Zusammenfassung In einer Vorstudie wurde festgestellt, dass bei frisch geernteten Knollen vonArran Pilot undMajestic, die unter feuchten Bedingungen in Polythen-S?cken gelagert wurden, die Keimruheperiode innerhalb 7 Tagen beendet war. Da mehrere Forscher gefunden haben, Wasser habe wenig oder keinen Einfluss auf die Ruheperiode, wurde eine Untersuchung der Faktoren vorgenommen, die die Reaktion gegenüber Wasser bestimmen. Unterbrochenes Keimwachstum kam w?hrend der Keimruhe vor, die durch eine Periode stetigen Keimwachstums bei einer anf?nglich gleichbleibenden Wachstumsrate beendet wurde (abdildung). Feuchte Lagerung in Polythen-S?cken verkürzte die Ruhezeit bei 21 C st?rker als bei 15 C und st?rker nach Behandlung mit ?thylenchlorhydrin als ohne Vorbehandlung (tabelle 1). Die F?ulnis der unter feuchten Bedingungen gelagerten Knollen begann binnen 3–6 Wochen, ausgenommen wenn sie bei einer Lichtintensit?t von 9 ° 10³ cal cm²h¹ oder st?rker gelagert wurden. Behandlungen, die auf eine Verkürzung der Ruhezeit hinzielten, erh?hten die anf?ngliche relative Wachstumsrate nach Beginn des Wachstums (tabelle 2). Die Keimruhe von Knollen, die in nassem Filterpapier feucht gehalten wurden, war ebenfalls von kurzer Dauer. Eine Beeinflussung wurde nur bei Temperaturen über 15 C festgestellt. Das Anschneiden der Knollenoberfl?che dehnte den Temperaturbereich, in dem sich eine Reaktion ergab, nich aus (tabelle 3). Wasser verkürtze die Ruheperiode von in Erde oder Vermiculit eingelegten Knollen nicht und übte nur einen kleinen Einfluss auf Knollen aus, die in luftdichten Beh?ltern gelagert wurden (tabelle 4). Es wird darauf hingewiesen, dass das Fehlen einer Beeinflussung durch Wasser bei Einlegen der Knollen in Erde oder Vermiculit mit der geringen Luftzufuhr im Zusammenhang steht. Keime an Knollen, die w?hrend 5 Tagen in Polythen-S?cken unter feuchten Bedingungen gelagert und dann in einen trockenen Lagerraum gebracht wurden, begannen zu wachsen und fielen dann in den Ruhezustand zurück. Es wird angedeutet, dass unter feuchten Bedingungen sehr günstige Umweltsverh?ltnisse für das Keimwachstum geschaffen werden, so dass die Keime unter andernfalls hemmenden physiologischen Voraussetzungen doch wachsen k?nnen. Der praktische Wert dieser Ergebnisse wird besprochen. Es wird darauf hingewiesen, dass Lagerung von Knollen bei Temperaturen zwischen 20 und 30 C in dünnen Polythen-S?cken unter feuchten Bedingungen und hellem Tageslicht als billiges und wirksames Mittel zur Brechung der Keimruhe gebracht werden k?nnte.

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Résumé Une étude préliminaire a révélé que, chez des tubercules fraichement récoltés deArran Pilot et deMajestic, la conservation dans des conditions humides en sacs en polythène mettait fin à la période de dormance endéans 7 jours. Comme de nombreux chercheurs ont trouvé que l'eau a peu ou pas d'effet sur la période de dormance, l'auteur a effectué une étude sur les facteurs qui déterminent la réaction à l'eau. Une croissance intermittente du germe existe durant la période de dormance, qui se termine par une période de croissance continue du bourgeon, le taux de développement relatif étant initialement constant (figure). La conservation humide en sacs de polythène écourtait la période de dormance davantage à 21 C qu'à 15 C, et plus après traitement à l'éthylène chlorhydrine que sans prétraitement (tableau 1). La pourriture des tubercules conservés en conditions humides commen?ait après 3 à 6 semaines, sauf quand la conservation avait lieu à une lumière d'une intensité 9 · 10⁻³ cal cm²h⁻¹ ou davantage. Les traitements visant à écourter la période de dormance augmentaient, après le début de la croissance, le taux initial de développement relatif (tableau 2). La période de dormance des tubercules tenus humides par enrobage dans du papier filtre humide, est également courte. La réaction se manifeste seulement à des températures audessus de 15 C. Le sectionnement de la surface du tubercule n'augmente pas l'échelle des températures dans laquelle il y a réaction (tableau 3). L'eau n'écourte pas la période de dormance des tubercules placés dans le sol ou dans la vermiculite et a seulement un effet réduit sur les tubercules conservés dans des récipients hermétiques à l'air (tableau 4). Il est suggéré que le manque de réaction à l'eau des tubercules placés dans le sol ou la vermiculite est lié à une minime aération. Les bourgeons des tubercules conservés en sacs de polythène sous conditions humides pendant 5 jours, et alors transférés en condition sèche, commen?aient à germer et ensuite retournaient à l'état dormant. Il est suggéré que les conditions humides réalisent un miliex externe très favorable à la croissance des bourgeons, à tel point que ceux-ci peuvent alors pousser dans des conditions physiologiques par ailleurs inhibitrices. L'importance pratique de ces découvertes est discutée. Il est suggéré que la conservation des tubercules à des températures comprises entre 20 et 30 C dans des sacs de polythène mince, sous conditions humides, et à la lumière claire de jour pourrait être utilisée comme un procédé bon marché et efficient de rompre la dormance.

     

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.

     

The suitability for canning of some potato varieties

Summary Unreplicated plots of up to 29 varieties were grown for three years at a high plant density and until maturity when the dry matter content and canning characteristics of the 20–40 mm grade tubers were assessed. A low dry matter content was not always associated with freedom from breakdown on canning. Several varieties showed promise butMaris Peer was considered the best withArran Pilot andSutton's Foremost receiving qualified commendation.

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Zusammenfassung Einzelparzellen von ungef?hr 2,3 m² (ohne Wiederholung) wurden gegen Ende April der Jahre 1966–68 mit 22, 23 bzw. 29 Sorten bepflanzt, wie in Tabelle 1 aufgeführt. Da durch enges Pflanzen wahrscheinlich die erforderlichen kleinen Knollen produziert werden k?nnen und das Zerfallen der Knollen gef?rdert wird-was den Test strenger macht-, wurden Saatknollen im Quadratverband so ausgepflanzt, dass auf einen m² 258 Augen fielen. Beim Auspflanzen wurde nicht angeh?ufelt und andere mechanische Pflegearbeiten wurden sp?ter unterlassen; Unkr?uter, Sch?dlinge und Krankheiten wurden chemisch bek?mpft. Die Knollen wurden, ebenfalls um den Test strenger zu machen, zur Reifezeit geerntet. Muster in der Kalibrierung von 20–40 mm wurden bei 118°C w?hrend 30 Minuten mit einer L?sung von 2% Natriumchlorid und 0,75% Saccharose konserviert bzw. eingedost. Der Trockensubstanzgehalt wurde für andere Teilmuster dieser Knollengr?sse bestimmt. Zwei Personen erteilten die Noten für die Dosenkartoffeln in bezug auf Zerfallen (kein Zerfall=10), Geschmack (gut=10), Beigeschmack (keinen=10), Textur (weich=10), Farbe (weiss=10), Einheitlichkeit der Farbe (einheitlich=10) und Form (rund=10). Nur die Ergebnisse für Zerfallen, Farbe und Form wurden statistisch ausgewertet, da diese die wichtigsten Faktoren zur Unterscheidung der Sorten zu sein scheinen. Diese Analyse ist von beschr?nkter Anwendbarkeit, da nur für die im oberen Teil der Tabelle 1 aufgeführten Sorten genaue Vergleichsdaten vorliegen. Einige Sorten mit weniger als 20% Trockensubstanz zerfielen bei der Konservierung, w?hrend andere, zum BeispielAura undKipfler, zwar einen hohen Prozentsatz an Trockensubstanz aufwiesen, aber niemals zerfielen. Aehnliche Unterschiede im Trockensubstanzgehalt einer Sorte von Jahr zu Jahr waren ohne enge Beziehung zum Zerfallen. In Tabelle 2 sind diejenigen Sorten aufgeführt, die entweder weniger als 20% TS-Gehalt aufwiesen oder im Verlaufe von wenigstens 1 Jahr keine Note für das Zerfallen erhielten, die schlechter als 8 war. Bei Beurteilung der andern Eigenschaften wurde der Schluss gezogen, dassMaris Peer scheinbar die geeignetste Sorte darstellt, die in Grossbritannien als Dosenkartoffel akzeptiert würde. Nehmen wir jedoch an, dass die Ergebnisse beiArran Pilot im Jahre 1966 sehr aussergew?hnlich waren, so weisen die Erfahrungen von 1967 und 1968 zusammen mit den seither erzielten Resultaten deutlich darauf hin, dass diese Sorte für die Konservierung ebenfalls nützlich sein k?nnte. Einige andere Sorten (zum BeispielDr. McIntosh, Majestic, Red Craigs Royal undUlster Beacon) dürften in unreifem Zustand geeignet sein, aber die Schwankung in der Qualit?t ist wahrscheinlich gr?sser als beiMaris Peer oder eventuellArran Pilot.

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Résumé Au cours des années 1966 à 1968, à la fin du mois d'avril, on a planté respectivement 22, 23 et 29 variétés, sur des parcelles de quelque 2,3 m²; il n'y avait pas de répétition. Les plants étaient disposés en carré à raison de 258 yeux par m², de manière à réaliser le plus faible espacement nécessaire à la production des petits tubercules requis et augmenter le délitement; le test ainsi réalisé était très sévère. La plantation était faite sans buttage, aucune fa?on culturale n'était appliquée; la lutte contre les mauvaises herbes, les parasites et les maladies se faisait par voie chimique. Les tubercules étaient récoltés à maturité, de nouveau pour accroitre la sévérité du test; des échantillons de calibre 20–40 mm étaient mis en bo?te à 118°C pendant 30 minutes dans une solution de 2% de chlorure de sodium, et 0.75% de sucrose. Les déterminations du pourcentage de matière sèche ont été faites sur d'autres souséchantillons de tubercules de même grosseur. Deux personnes cotaient les tubercules traités en bo?tes pour délitement (aucun=10), la saveur (bonne=10), faux go?t (aucun=10), texture (tendre=10), couleur (blanc=10), uniformité de la couleur (uniforme=10) et forme (ronde=10). Seuls les résultats de délitement, de couleur et de forme sont analysés statistiquement, étant donné qu'ils paraissent être les plus importants pour la discrimination des variétés. Cette analyse est d'application limitée parce qu'on ne dispose de données exactement comparable que pour les variétés figurant à la partie supérieure du tableau 1. Quelques variétés avec une teneur en matière sèche inférieure à 20% se délitent au canning, tandis que d'autres, notammentAura etKipfler, qui présentent une haute teneur en matière sèche, ne présentent jamais le moindre délitement. Pareillement les différences d'une année à l'autre dans le pourcentage en matière sèche d'une variété ne sont pas étroitement liées au délitement. Le tableau 2 mentionne les variétés qui, soit, ont une teneur en matière sèche inférieure à 20%, soit, obtiennent des cotes de délitement inférieures à 8 une année au moins. Quand on considère les autres particularités, on conclut queMaris Peer est la variété la plus adéquate pour le canning dans le Royaume-Uni. Cependant, considérant comme vraiment exceptionnels les résultats d'Arran Pilot en 1966, considérant ensemble les résultats de 1967 et 1968 dans les très sévères tests successifs, on peut admettre que cette variété est également valable pour le canning. Plusieurs autres variétés (par ex.Dr Mc Intosh, Majestic, Red Craigs Royal etUlster Beacon) peuvent également convenir quand elles ne sont pas m?res mais les variations dans la qualité sont nettement plus grandes qu'avecMaris Peer ouArran Pilot.

     

A preliminary study of changes in the content of gibberellin-like substances in the potato plant in relation to the tuberization mechanism

Summary Changes in the content of gibberellin-like substances were followed in shoots and roots during different periods of the vegetative cycle (pre-tuberization; tuber initiation; tubers 1–2 cm in diameter; tubers fully grown). The extractions were made with ethyl alcohol and the extracts were divided into acid and neutral fractions after previous treatment with ethyl acetate. Before tuberization the shoots contained large quantities of gibberellin-like substances which decreased after tuberization. On the other hand, the roots contained high concentrations of antigibberellin-like substances which disappeared after tuber initiation. It is suggested that these substances are of importance in the control of the mechanism of tuberization, on the basis of a hypothesis previously propounded.

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Zusammenfassung Aufgabe dieser Arbeit war, die Entwicklung der gibberellinisch oder antigibberellinisch wirkenden Stoffe in der Kartoffelpflanze (SorteBintje) sowie ihre m?glichen Beziehungen zum Mechanismus der Knollenbildung zu studieren. Der Inhalt dieser Stoffe im Laub und im Wurzelsystem wurde in folgenden Zeitpunkten der vegetativen Entwicklung der Pflanze analysiert: vor der Knollenbildung (20–25 Tage nach Pflanztermin); Beginn der Knollenbildung (Vergr?sserung der Stolonenspitze); Knollen mit 1–2 cm Durchmesser; abgeschlossene Knollenbildung (15–18 Tage vor dem Vergilben der Pflanzen). Die erw?hnten Stoffe wurden 24 Stunden im Dunkeln und bei 2–3 C mit 75 prozentigem Aethylalkohol extrahiert. Nach Entfernung des Alkohols im Vakuum und anschliessender Aethylazetatbehandlung wurden die Extrakte in neutrale und saure Fraktionen getrennt. Nach ihrer Konzentrierung wurden alle Extrakte papierchromatographisch (Whatman's Papier Nr. 4) untersucht. Die Zonen, die im ultravioletten Licht (2537 ?) Fluoreszens oder Absorption zeigten, wurden markiert. Die üblichen Zonen wurden nach herk?mmlichen Rf eingeteilt und ebenso wie die ersten mit Phosphat-Zitronens?urepuffer (pH 5) 24 Stunden im Dunkeln und bei 2–3 C eluiert. Um Stoffe mit gibberellinischer oder anti-gibberellinischer Wirkung zu entdecken, wurde der Reis-Test verwendet. Die Ergebnisse (Abb. 1 und 2) zeigen, dass vor der Knollenbildung das Laub verh?ltnism?ssig hohe Konzentrationen der gibberellinisch wirkenden Stoffe enth?lt, die sich nach Beginn der Knollenbildung verringern. Die Wurzeln ihrerseits zeigen mehrere Fraktionen mit anti-gibberellinischer Wirkung, die nach Einsetzen der Knollenbildung verschwinden. Gestützt auf die in einer früheren Arbeit dargestellten Hypothese glauben die Verfasser, dass diese Stoffe m?glicherweise eine Rolle in der Kontrolle der Knollenbildung spielen k?nnten. Laut dieser Hypothese dürften ein oder einige dieser anti-gibberellinisch wirkenden, durch die Wurzeln synthetisierten Stoffe (Wurzel-Faktor?) nicht nur die Knollenbildung, sondern auch die Erscheinung und das Wachstum der Stolonen am Anfang des Vegetationszyklus hemmen. Unterhalb einer gewissen Konzentrationsgrenze oder dank einer Wechselwirkung dürften ein oder mehrere gibberellinisch wirkende Stoffe des Laubes die Knollenbildung weiter hemmen, jedoch die Erscheinung des Stolonensystems f?rdern. Die Knollenbildung würde unter einer bestimmten kritischen Schwellen konzentration dieser natürlichen Gibberelline eintreten. Gleichfalls geben die Verfasser die M?glichkeit eines Eingriffs des hypothetischen ‘Knollenbildungsfaktors’ in den Mechanismus der Knollenbildung zu; nach einigen Autoren soll sich dieser unter bestimmten thermischen und photoperiodischen Verh?ltnissen synthetisieren.

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Résumé Le travail avait pour but d'étudier l'évolution de substances d'activité gibbérellinique ou antigibbérellinique dans la plante de Pomme de terre (variétéBintje) et ses rapports possibles avec le mécanisme de tubérisation. La présence de ces substances dans le feuillage et le système radiculaire a été analysé à certains moments du cycle végétatif de la plante (prétubérisation 20–25 jours après plantation); début de la tubérisation (grossissement de l'apex stolonifère); moment où les tubercules ont atteint 1–2 cm de diamètre; et pleine tubérisation (15–18 jours avant le jaunissement des plantes). L'extraction de ces substances a été faite avec de l'alcool éthylique 75% pendant 24 heures à 2–3 C et à l'obscurité. Aprés élimination sous vide de l'alcool, les extraits ont été divisés en fractions neutres et acides par un traitement à l'acétate d'éthyle. Après concentration de tous les extraits, ceux-ci furent chromatographiés sur papier Whatman No. 4. On a marqué les régions qui se sont révélées être fluorescentes ou absorbantes à la lumière ultraviolette (2537 ?). Les autres régions ont été divisées selon des Rf conventionnels, et, comme les autres, ont été éluées avec un tampon phosphateacide citrique pH 5, pendant 24 heures, à 2–3 C et à l'obscurité. Tout de suite on a utilisé le test riz afin de détecter des substances d'action gibbérellinique ou antigibérellinique. Les résultats (Fig. 1 et 2) montrent que, avant la tubérisation, feuillage contient des concentrations relativement élevées de substances d'action gibbérellinique lesquelles diminuent après l'installation du phénomène de tubérisation. D'ailleurs les racines montrent plusieurs fractions d'action antigibbérellinique. Enfin, elles disparaissent lorsque la plante commence à tubériser. Les auteurs pensent que ces substances peuvent jouer un r?le dans le contr?le de la tubérisation, tenant compte d'une hypothèse exposée dans un travail antérieur. Selon cette hypothèse l'une ou certaines substances d'action antigibbérellinique synthétisées par les racines (‘facteur radiculaire’?) empêcheraient, au début du cycle végétatif de la plante, non seulement la tubérisation, mais aussi l'apparition et croissance des stolons. Au-dessous d'une certaine limite ou par interaction avec elles, une ou certaines substances d'action gibbérellinique du feuillage continueraient à empêcher la tubérisation mais elles stimuleraient l'apparition du système stolonifère. Au-dessous d'une certaine limite critique de concentration de ces gibberellines naturelles se produirait la tubérisation. On admet encore la possibilité de l'intervention dans ce mécanisme, de l'hypothétique ‘facteur de tubérisation’ qui, selon certains auteurs, se synthétiscrait dans certaines conditions photopériodiques et thermiques.

     

A comparison of desprouted and late sprouted seed potatoes in relation to apical dominance and tuber production

Summary Desprouting and delay in sprouting both result in a partial loss of apical dominance. A comparison of these treatments, with the late sprouted tubers allowed to sprout at the same time as the second growth of sprouts on the desprouted tubers, was made in 3 years in order to test whether the loss of apical dominance from desprouting would have occurred in any case during cool storage or whether additional effects result which can be exploited to increase tuber number. No differences occurred in the number of sprouts or mainstems produced, but there were more lateral branches on the sprouts after desprouting. InArran Pilot (1 experiment) more branch stems resulted from desprouting than late sprouting. The results for tuber production were not conclusive, but do not suggest that desprouting is a worthwhile practice for increasing tuber number.

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Zusammenfassung Sowohl Abkeimen als auch versp?tetes Auskeimen haben einen teilweisen Verlust der apikalen Dominanz zur Folge. Ein Vergleich dieser Verfahren, bei denen die sp?te Keimung zu gleicher Zeit erfolgte wie der Neuaustrieb der Keime nach dem Abkeimen, wurde, in 3 Versuchen durchgeführt, um zu prüfen, ob der Verlust der apikalen Dominanz infolge des Abkeimes auch durch die Kühllagerung ohnehin vorgekommen w?re oder ob dadurch zus?tzliche Einflüsse entstehen, die zur Erh?hung der Knollenzahl ausgenützt werden k?nnen. Diese Verfahren sind in Tabelle 1 dargestellt. Zur Pflanzzeit war die Anzahl der Keime pro Knolle in beiden Verfahren ?hnlich und daher auch die Anzahl der Haupttriebe (Tabelle 2). Die Keime der früher abgekeimten Knollen wiesen mehr Seitentriebe auf, aber der Beweis für deren Einfluss auf die Verzweigung der Haupttriebe war begrenzt. 1966 jedoch wiesArran Pilot bedeutend mehr Seitentriebe auf nach dem Abkeimen als bei sp?tem Keimen. In keinem Fall war der Gesamtertrag in beiden Verfahren unterschielich, ausgenommen beim Vergleich Gv. G₁, der ein unerwartetes Ergebnis brachte (Tabelle 3). Nur in einem Vergleich (A v. A₁) war das Abkeimen in bezug auf Knollenzahl signifikant (P 0.05) h?her als das Sp?tkeimen; die Erh?hung betrug 10 Prozent. Bei zwei Vergleichen war der Saatgutertrag um 30% besser nach dem Abkeim-Verfahren (A v. A₁ und F v. F₁). Der Grund für diese grosse Wirkung nach einer relativ kleinen Erh?hung der Knollenzahl wird besprochen, und es wird angenommen, dass diese Wirkung auf die grosse Durchschnittsgr?sse der geernteten Knollen zurückzuführen ist, die sich aus dem weiten Pflanzabstand und dem Fehlen einer Krautvernichtung ergeben hat. Diese Ergebnisse sind nicht schlüssig, bber sie weisen nicht darauf hin, dass das Abkeimen ein lohnendes Verfahren ist, um die Knollenzahl zu erh?hen.

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Résumé Le dégermage et le retard dans la germination causent tous deux une réduction partielle de la dominance apicale. La comparaison de ces traitements, la germination tardive apparaissant au même moment que la recroissance des germes après dégermage, a été faite dans trois essais afin de voir si la perte de la dominance apicale après dégermage serait apparue de quelque manière pendant la conservation froide ou si des effets additionnels apparaissent qui peuvent être exploités pour accro?tre le nombre de tubercules. Ces traitements sont précisés dans le Tableau 1. Au moment de la plantation, le nombre de germes par tubercule était semblable dans les deux traitements et subséquemment le nombre de tiges également (Tableau 2). Les germes des tubercules précédemment dégermés avaient davantage de branches latérales, mais la conséquence de cet effet sur la ramification des tiges principales était limitée. Cependant, en 1966,Arran Pilot avait significativement plus de tiges ramifiées après dégermage qu’avec la germination tardive. En aucun cas, la production totale ne différait avec ces deux traitements, sauf lors de la comparaison Gv Gl qui donnait un résultat inattendu (Tableau 3). Dans un cas seulement (Av Al) le dégermage, était significativement (P 0.05) supérieur à la germination tardive quant au nombre de tubercules; il y avait accroissement de 10%. Dans deux comparaisons, la production de plants était de 30% meilleure après le traitement de dégermage (Av Al et Fv Fl). Les auteurs discutent de la raison de cet effet important qui accompagne une augmentation relativement faible du nombre de tubercules; ils suggèrent que ce phénomène résulte d’une grosseur moyenne accrue des tubercules récoltés, consécutif à un large espacement à la plantation et à l’absence de destruction du feuillage. Les résultats ne sont pas concluants mais ne prouvent pas que le dégermage est une pratique utile pour accro?tre le nombre de tubercules.