Experiments on the germination of potato seeds. II

Summary The experiments reported fall into three groups: experiments on techniques of extraction and testing that reveal the maximal germination of which seed is capable; experiments on dormancy; and experiments on longevity. Dormancy is present in various degrees in most fresh potato seeds; it is preserved by dry or cool storage and broken by the application of gibberellic acid. Estimates of longevity vary widely from a few to many years, depending on plant material and storage conditions. A general review of the biology of potato seeds is presented in 4.Discussion.

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Zusammenfassung Einige Kartoffelbeeren (warscheinlich die meisten) sind im Alter von sechs Wochen reif. Samen von jüngeren Beeren zeigen eine herabgesetzte Lebensf?higkeit und eine kürzere Keimruhe-periode (Tab. 1). Mit Hilfe einer Mischmachine k?nnen die Samen auf sichere Art gewonnen werden, wenn auch dabei einige Samenschalen zerbrochen werden. Für Keimversuche eignen sich Petrischalen, die mit feuchtem Filterpapier ausgelegt und unter Licht bei ungef?hr 20 C gehalten werden; Schaumgummi kann ebenfalls verwendet werden, nicht aber Fliesspapier. Kleine Samenk?rner haben eine verminderte Lebensf?higkeit. Bei Samen, die sich nicht mehr im Stadium der Keimruhe befinden, wird die Keimung durch Dunkelheit etwas gehemmt (Abb. 1). Die meisten Kartoffelsamen sind noch im Zustand der Keimruhe, wenn sie aus den Beeren gewonnen werden. Die Keimung von Proben nach vier Wochen ergibt ein umgekehrtes Mass für die Keimruhe, vorausgesetzt dass die Muster wie oben erw?hnt behandelt werden. Die Keimruhe in heterogenen Samenmustern von diploiden und tetraploiden Gew?chsen nahm in 6 Monaten merklich ab, doch verschwand sie auch nach 18 monatiger luftiger Lagerung nicht vollst?ndig (Abb. 2) Bei Versuchen, die Keimruhe zu unterbrechen, blieben verschiedene physikalische Vorbehandlungen wirkungslos; Sch?len war teilweise. Gibberellins?ure sogar sehr wirksam. Gibberellins?ure, in suboptimaler Menge angewendet, erzeugte mit Cystein synergistische Wechselwirkung (Tab. 2, 3 und 6). Licht begünstigt das Heraustreten aus dem Zustand der Keimruhe und hat, zusammen mit chemischen Behandlungen, komplexe Wechsel-wirkungen zur Folge (Tab. 3). Die Aufbewahrung von Samen w?hrend 8 Monate unter kalten oder trockenen Lagerungsbedingungen verz?gert das Erwachen aus dem Ruhezustand, und trockene Lagerung scheint die Keimruhe sogar zu verst?rken (Tab. 4). Das Auswechseln des als Keimmedium gebrauchten Filterpapiers f?rdert die Keimung ruhender Samen (Abb. 3); dies deutet auf das Vorhandensein eines wasserl?slichen Hemmstoffes, aber die Anstrengungen zu Identifizierung endigten nur in der Feststellung, dass in allen geprüften Samen unspezifische Hemmstoffe vorhanden waren (Tab. 5). Es gibt keinen Beweis dafür, dass phenolische Stoffe für den Zustand der Keimruhe ausschlaggebend sind. Die Keimf?higkeit von luftig aufbewahrten Samenmustern von Wildarten dauerte 6–8 Jahre, nach 11–12 Jahren war sie nur noch gering (Tab. 7). Einige alte Samenmuster zeigten eine h?chst unregelm?ssige “sekund?re Keimruhe” unbekannter Natur. Eine übersicht bezüglich der Korngr?sse von Wildkartoffelsamen ergab eine Schwankung zwischen 22 und 96 mg pro 100 Samen. Die Unterschiede sind nicht fest an die Zahl der Erbs?tze oder die Artzugeh?rigkeit gebunden. Ein allgemeiner überblick über die Biologie der Kartoffelsamen wird in der Diskussion geboten.

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Résumé Certaines baies de pomme de terre (la plupart, probablement) sont m?res à l'age de six semaines, et les graines provenant de baies plus jeunes présentent une certaine réduction de la viabilité et de la dormance (Tableau 1). Les graines peuvent être extraites sans risque au moyen d'un malaxeur, bien qu'une certaine proportion ait le tégument endommagé par l'opération. Pour les tests de germination, des bo?tes de Pétri contenant du papier-filtre humide, conservées à la lumière à 20 C environ donnent satisfaction. Le plastiquemousse convient également comme milieu de germination, mais le papier buvard n'est pas approprié. Les graines de petite dimension se révèlent moins viables. La germination de graines non dormantes est légèrement inhibée par l'obscurité (fig. 1). La plupart des graines de pomme de terre sont en état de dormance au moment où elle sont récoltées, et la germination d'échantillons à quatre semaines suivant le procédé décrit ci-dessus fournit une mesure inverse de la dormance. La dormance de lots hétérogènes de graines de variétés cultivées diplo?des et tétraplo?des diminuait nettement en 6 mois, mais il en restait encore des traces jusque après 18 mois de conservation en plein air (fig. 2). Dans les essais de suppression de l'état de dormance, différents traitements physiques restèrent sans effet, l'enlèvement du tégument avait un effet partiel et l'administration d'acide gibérellique se révéla très efficace; ce dernier, administré à une dose inférieure à la dose optimale, produisait un effet synergique avec la cystéinc (Tableaux 2, 3 et 6). La lumière hate la fin de la dormance et présente des interactions complexes avec les traitements chimiques (Tableau 3). Le stockage des semences pendant huit mois dans un milieu froid ou sec retarde la fin de la dormance, et la sécheresse semble même rendre la dormance plus profonde pendant cette période (Tableau 4). Le renouvellement du papier-filtre servant de milieu de germination stimule la germination des graines en dormance (Fig. 3); cela implique la présence d'un substance inhibitrice hydrosoluble, mais les efforts tendant à l'identification de cette substance ont uniquement permis de démontrer la précence d'une ou de plusieurs, substances inhibitrices non specifiques dans toutes les semences étudiées (Tableau 5). Rien ne porte à croire que des corps phénoliques soient responsables de la dormance. La durée de vie des échantillons d'espèces sauvages conservées en plein air se trouva être de 6 à 8 ans, et on ne trouva que peu de faculté germinative après 11 à 12 ans (Tableau 7). Il existe très irrégulièrement une “seconde dormance” de nature inconnue dans certains lots de semences anciens. Un aper?u des grosseurs des graines de pommes de terre sauvages présente une variation de 22 à 96 mg les 100 graines, cette variabilité n'étant pas liée systématiquement à la plo?die ni à la taxonomie. La Discussion donne un aper?u général de la biologie des graines de pomme de terre.

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Continuation of —Fortserzung von —contiuation de: Europ. Potato J., Vol. 6 (1963) No. 1 (March) 45–60.     

IMAGE: a physically-based one dimensional irrigation management model for soil salinity control

Abstract. This paper describes a study of 37 farms in the Batinah region of Oman where fodder crops and date palms are grown using saline irrigation water. Soil water salinities (ε_s) range from 2 to 50 dS m^–1. Soil water salinity depends on irrigation water quality and management factors such as the amount and frequency of irrigation and the area of the irrigation basin relative to the vegetation canopy. An irrigation management model for soil salinity control IMAGE has been developed, based on the salt balance of the profile assuming that the ε_s is in equilibrium with the irrigation water. The input parameters required to run the model include the annual water application, irrigation interval, soil textural class, potential evaporation, the ratio of crop canopy to irrigation basin area and the salinity of irrigation water. Verification of the model using rather uncertain data from a survey of the farms showed that this simple approach predicted ε_s to within 2.5 dS m^–1 in 82% of cases. The model showed that ε_s was highly sensitive to the size of irrigation basin and the amount and scheduling of irrigation, and so provides a tool for optimizing salinity management.     

Evidence for substantial variations of atmospheric hydroxyl radicals in the past two decades

The hydroxyl radical (OH) is the dominant oxidizing chemical in the atmosphere. It destroys most air pollutants and many gases involved in ozone depletion and the greenhouse effect. Global measurements of 1,1,1-trichloroethane (CH3CCl3, methyl chloroform) provide an accurate method for determining the global and hemispheric behavior of OH. Measurements show that CH3CCl3 levels rose steadily from 1978 to reach a maximum in 1992 and then decreased rapidly to levels in 2000 that were lower than the levels when measurements began in 1978. Analysis of these observations shows that global OH levels were growing between 1978 and 1988, but the growth rate was decreasing at a rate of 0.23 +/- 0.18% year(-2), so that OH levels began declining after 1988. Overall, the global average OH trend between 1978 and 2000 was -0.64 +/- 0.60% year(-1). These variations imply important and unexpected gaps in current understanding of the capability of the atmosphere to cleanse itself.     

Atmospheric trends in methylchloroform and the global average for the hydroxyl radical

Frequent atmospheric measurements of the anthropogenic compound methylchloroform that were made between 1978 and 1985 indicate that this species is continuing to increase significantly around the world. Reaction with the major atmospheric oxidant, the hydroxyl radical (OH), is the principal sink for this species. The observed mean trends for methylchloroform are 4.8, 5.4, 6.4, and 6.9 percent per year at Aldrigole (Ireland) and Cape Meares (Oregon), Ragged Point (Barbados), Point Matatula (American Samoa), and Cape Grim (Tasmania), respectively, from July 1978 to June 1985. These measured trends, combined with knowledge of industrial emissions, were used in an optimal estimation inversion scheme to deduce a globally averaged methylchloroform atmospheric lifetime of 6.3 (+ 1.2, -0.9) years (1sigma uncertainty) and a globally averaged tropospheric hydroxyl radical concentration of (7.7 +/- 1.4) x 10(5) radicals per cubic centimeter (1sigma uncertainty). These 7 years of gas chromatographic measurements, which comprise about 60,000 individual calibrated real-time air analyses, provide the most accurate estimates yet of the trends and lifetime of methylchloroform and of the global average for tropospheric hydroxyl radical levels. Accurate determination of hydroxyl radical levels is crucial to understanding global atmospheric chemical cycles and trends in the levels of trace gases such as methane.     

Variation in Nicotine Content of Cultured Cell Lines of Nicotiana Species and their Somatic and Sexual Hybrids

Several Nicotiana species, their intergeneric sexual and somatic hybrids were compared for their in vitro growth rate and nicotine content. Cell yield on a dry weight basis and HPLC analysis of their nicotine content revealed a very high variation within each cell line from parental, sexual and somatic hybrids for the two traits analyzed. The trigeneríc sexual hybrids (N. rustica × N. debneyi) × N. tabacum and only two of the N. rustica × N. tabacum somatic hybrid lines show a positive heterosis in nicotine content in vitro The in vitro growth rate and nicotine content did not demonstrate a statistically significant correlation.     

Ostertagia ostertagi infection in the calf: effects of a trickle challenge on the hormonal control of digestive and metabolic function

Metabolic effects of a trickle challenge with the equivalent of 10,000 infective Ostertagia ostertagi larvae per day were investigated in 12 calves allocated to infected, pair-fed control or ad libitum-fed control groups. Changes in hormone levels reflecting abomasal, pituitary and pancreatic function were monitored using radioimmunoassay techniques previously validated for use in cattle. A range of metabolic profile parameters and blood metabolites was also measured. Feed intake of the infected calves began to decline as blood gastrin and pepsinogen levels reached a peak. The depression in appetite recorded in this group was responsible for significant increases in plasma urea and non-esterified fatty acid levels and associated with an increase in growth hormone/insulin ratio. No significant difference in glucagon levels was recorded between groups. A decline in blood albumin values was also shown in the infected group and associated with a drop in nitrogen digestibility. A significant depression in circulating calcium levels was related to either the hypoalbuminaemia or impaired mineral absorption in the intestine. A decrease in plasma cholesterol values in the infected group was associated with changes in digestive function.