Relationship between potato cyst nematodes and their principal host. IV. Tolerance of potato cultivars and the effect of potato cyst nematode on initial plant growth

Summary Greenhouse experiments on the effects of white potato cyst nematode infestations (Globodera pallida Stone) on initial growth and development of a series of potato cultivars are compared with the results of field experiments on sandy and sandy-peat soils on the effect of nematode density on tuber yield. A simple greenhouse test, assessing root growth response to potato cyst nematode infection, provided a good insight into a cultivar's tolerance performance in the field early in the growing season. As a very limited number of plants is needed for the greenhouse test, screening for tolerance can be conducted in the early stages of a breeding programme.     

The expression of resistance to the white potato cyst nematode (Globodera pallida) by individual potato seedlings under different inoculation treatments

Summary The resistance toGlobodera pallida of individual potato seedlings from three progenies derived fromSolanum tuberosum ssp.andigena CPC 2802 was assessed using three inoculation treatments. Plants grown from tubers from the seedlings were used to reassess resistance. All the seedling test inoculation treatments over-estimated the proportion of clones classified as resistant compared to the results from tuber-grown plants. However, the mean relative resistance of progenies estimated by both tests showed good agreement, and it is suggested that seedlings are best used for assessing the resistance of progenies of crosses to identify promising combinations rather than individual clones.     

Assessing progenies of potato for resistance to early blight

Summary Progenies from crosses between cultivars varying widely in resistance to early blight (Alternaria solani Sor.), were assessed for resistance as true seedlings in a glasshouse in Scotland. The resistance of a representative sample of surviving genotypes from each progeny was compared with samples of the same progenies not previously exposed to the fungus, both in the glasshouse in Scotland and in the field in Israel. The exposed population was more resistant. Resistance was identified more effectively in adult plants from tubers in the glasshouse than in true seedlings and agreement between glasshouse and field assessment was better when progenies were compared rather than individual genotypes. The mid parent and progeny mean scores of the unexposed population were correlated at both sites, thus confirming that the resistance is heritable. Selecting resistant individuals at the seedling stage is suggested as a useful tool for resistance breeding, having first chosen the best parents for crossing.     

Relationship between potato cyst nematodes and their principal host. II. Evaluation of mathematical descriptors relating potato yield and nematode density

Summary  To describe the relationship between nematode density and yield, four equations of increasing complexity are found in the literature. They concern a linear regression curve, a log linear regression curve, a regression curve based on an exponential relation and an inverse linear regression curve. The yield to PCN density responses of these equations are shown on a linear and on a logarithmic scale. Considerable differences are shown in the way they respond to the same data. None of these equations is able to explain or forecast yield decrease caused by potato cyst nematodes.     

The use of single,spaced potato plants to assess their tolerance of damage by potato cyst nematodes

Summary Potato clones and cultivars differ in their ability to tolerate damage by the potato cyst nematodes:G. rostochiensis andG. pallida. This paper reports a simplified field assessment whereby single, spaced plants are grown in heavily infested soils. These trials identified those clones which are either very sensitive to damage or those that grow and yield well in the presence of nematodes. The use of such a screening procedure in a breeding programme is discussed.     

Assessing progenies of potato for resistance to skin spot (Polyscytalum pustulans) in the glasshouse

Summary Crosses were made between six parents differing in susceptibility to skin spot and glasshouse-grown tubers from true seedlings of the nine resulting progenies assessed for resistance to the disease. The assessment was evaluated by a two-year comparison with the behaviour of field-grown tubers of the progenies and their parents. The correlations between progenies in the glasshouse and field were r=0.911 and 0.753 and those between the mid-parental values and the progeny means were high (r>0.864), indicating that parental differences were heritable. It is concluded that correlations were sufficient for glasshouse-grown tubers to be used for assessing large numbers of progenies in genetical studies and for eliminating highly susceptible progenies at an early stage in a breeding programme. R.L. Wastie died 16.01.96.     

Effects of soil characteristics on the relationship between potato cyst nematodes and yield. II. Acidity (soil pH)

Summary The sandy and sandy peat soils of the northeast of The Netherlands are mineralogically very poor and acid. Independently of potato cyst nematode infestations, there is a considerable negative effect of increasing soil pH on potato tuber yield. Potato cyst nematode infections aggravate the effect of soil pH in depressing yield. It was shown that both potato cyst nematode infection and increasing soil pH values reduce the buffering capacity of the root system. Testing for yield as well as for tolerance to potato cyst nematode infection should be made at a range of soil pH values, similar to those found in the target area. This refers to active breeding programmes as well as to the selection of cultivars for yield trials.     

Resistance to potato cyst nematodes,Globodera spp., in wild and primitiveSolanum species

Summary This paper summarizes the results, up to June 1986, of screening the Dutch-German potato collection at Braunschweig Genetic Resources Centre (BGRC) for resistance toGlobodera pallida andG. rostochiensis virulence groups. Resistance toG. pallida was detected in 4.1 of the 78Solanum species tested. The number of accessions with a pathotype-specific high-level resistance was high but accessions with resistance to allG. pallida andG. rostochiensis virulence groups were rare. Four accessions had a high level of resistance to all virulence groups and 26 had partial resistance. The partially resistant genotypes differed in the average number of larvae per root and of eggs per cyst.

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Zusammenfassung Die Suche nach Quellen für Resistenz gegen Zystennematoden der Kartoffel,Globodera pallida undG. rostochiensis, wird bei der Stiftung für landwirtschaftliche Pflanzenzüchtung (SVP) durchgeführt. In einem kooperativen Programm werden die Neuzug?nge bei der ‘Niederl?ndisch-Deutschen Abteilung Kartoffeln der Genbank in Braunschweig’ (BGRC) in S?mlingstests intensiv auf Resistenz gegenG. pallida undG. rostochiensis in Münster (Institut für Nematologie) und in Wageningen (SVP) geprüft. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1, 2 und 3 zusammengefasst. Insgesamt 699 Neuzug?nge von 78Solanum-Spezies wurden auf Resistenz gegen die Virulenzgruppe Pa3 untersucht. In 260 Zug?ngen von 41Solanum-Spezies wurden resistente Genotypen beobachtet, Genotypen mit m?ssiger Resistenz (RS) in 65 Zug?ngen. Die Frequenz von Spezies mit Resistenz gegen Pa2 war ebenfalls hoch (28 von 58 Spezies). Resistenz gegen Virulenzgruppen vonG. rostochiensis wurde weniger h?ufig gefunden (Tabellen 1 und 2). Die Zahl der Zug?nge mit Resistenz gegen eine, zwei oder drei Virulenzgruppen zeigt Tabelle 3. Die H?ufigkeit von Zug?ngen mit Resistenz sowohl gegen Pa2 als auch Pa3 war hoch. Zug?nge mit kombinierter Resistenz gegen Pa2, Pa3 und Ro5 ergaben sich beiS. acaule, S. gourlayi, S. leptophyes, S. megistacrolobum, S. multidissectum, S. oplocense, S. spegazzinii, S. sucrense undS. vernei. SVP-Genotypen unter den Zug?ngen mit kombinierter Resistenz gegen die Virulenzgruppen Pa2 und Pa3 wurden zus?tzlich mit Isolaten von Pa2, Pa3, Ro1.4, Ro2.3 und Ro5 getestet. Genotypen mit Resistenz gegen eine oder mehrere Virulenzgruppen waren gegen andere Virulenzgruppen oft anf?llig. Dies deutet auf Gen-für-Gen-Verh?ltnisse hin. Nur vier Zug?nge konnten gefunden werden, die in hohem Ma?e gegen alle Virulenzgruppen Resistenz aufwiesen. Zug?nge mit partieller Resistenz gegen alle Virulenzgruppen wurden ebenfalls untersucht. Genotypen mit partieller Resistenz unterschieden sich in der durchschnittlichen Zahl von Larven pro Wurzel und von Eiern pro Zyste (Tabelle 4).

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Résumé La Fondation pour l'Amélioration des Plantes Cultivées (SVP) a entrepris des recherches de sources de résistance àGlobodera pallida et àG. rostochiensis dans la collection germanonéerlandaise du centre de Ressources Génétiques de Braunschweig (BGRC). En collaboration, l'Institut für Nematologie de Münster et le SVP de Wageningen ont réalisés des tests de résistance à ces deux nématodes sur des plantules issues de graines provenant de diverses introductions. On trouvera la synthèse des résultats en tableaux 1, 2 et 3, 699 introductions appartenant à 78 espèces deSolanum ont été testées vis-à-vis de Pa3: des génotypes résistants ont été trouvés dans 260 introductions de 41 espèces deSolanum et des génotypes modérément résistants (RS) ont été trouvés dans 65 introductions. La fréquence d'espèces possédant une résistance à Pa2 est également élevéc (28 sur 58 espèces). La résistance àG. rostochiensis est trouvée plus rarement (tableaux 1 et 2). Le tableau 3 indique le nombre d'introductions possédant une résistance à un, deux ou trois groupes' de virulence. La fréquence des introductions possédant une résistance à la fois à Pa2 et à Pa3 est élevée. Des résistances à la fois à Pa2, Pa3 et Ro5 sont trouvées dans des introductions appartenant àS. acaule, S. gourlayi, S. leptophyes, S. megistacrolobum, S. multidissectum, S. oplocense, S. spegazzinii, S. sucrense etS. vernei. Ultérieurement, les génotypes combinant la résistance à Pa2 et Pa3 ont été testés au SVP vis-à vis de différentes populations de Pa2, Pa3, Ro1,4, Ro2,3 et Ro5. Souvent, les génotypes résistant au moins un groupe de virulence ne sont pas résistans aux autres groupes de virulence. Ceci montre que la résistance est basée sur une réaction gène pour gène. Un haut niveau de résistance à tous les groupes de virulence n'a été trouvé que dans quatre introductions. Des introductions possédant une résistance partielle à tous les groupes de virulence ont été trouvées. Les génotypes partiellement résistants diffèrent entre eux par le nombre moyen de larves par racine et d'oeufs par kyste.

     

Effects of soil characteristics on the relationship between potato cyst nematodes and yield. I. Water retention

Summary Data from five long-term field experiments on sandy and sandy peat soils were analyzed for the effect of soil type on damage caused by potato cyst nematodes to potato crops. It was shown that the water retention of the topsoil and the subsoil largely determined the potential yield level in the different fields. According to Oostenbrink's equation the slopes of the curves are steeper with increasing yield level, indicating that the higher the potential yield level, the higher the absolute yield loss. However, when yield was expressed as percentage of maximum yield, yield reduction related to potato cyst nematode density did not differ significantly, except when tolerant cultivars were grown. Increasing tolerance of cultivars to nematode damage was reflected in less steep slopes of the yield/nematode density curves.     

An early generation screen for combined cyst nematode (Globodera spp.) and blight (Phytophthora infestans) resistance in potato

Summary A technique is described which enables potato clones to be screened for resistance to both species of potato cyst nematode (Globodera rostochiensis andG. pallida) and to blight (Phytophthora infestans) in the foliage during the winter and first spring following harvest of seedlings grown from true seed. A container test, used to assess resistance to both species ofGlobodera in a mixed inoculum, is followed by an assessment of resistance to foliage blight, using the same plants in the glasshouse. This screen can be completed in time for duplicate tubers of the resistant clones to be planted for multiplication in the second growing season. The close correlation between results obtained using this system and those predicted from the known inheritance of the characters selected and the gain in efficiency achieved in breeding, are illustrated by examples. In Kartoffelzuchtprogrammen müssen viele Eigenschaften berücksichtigt werden. Die Reihenfolge ihrer Selektion kann grossen Einfluss auf die gesamte Arbeitsleistung haben. Dort wo die Aufspaltung der Nachkommenschaft bedeutsam ist, kann eine frühe Selektion leicht erkennbarer Eigenschaften, wie Resistenz gegenüber Sch?dlingen und Krankheiten, die Populationsgr?sse wirkungsvoll verringern. Dies k?nnte den starken Selektionsdruck auf Knolleneigenschaften als erste Hauptprüfung in Kartoffelzuchtprogrammen ersetzen. In dieser Arbeit wird eine Technik zur Prüfung auf kombinierte Resistenz gegenüber Kartoffelnematoden und Krautf?ule beschrieben, und es werden die Ergebnisse für Nachkommen aus typischen Kreuzungen mitgeteilt (Tabelle 1). Die Nematodenresistenz wurde mit Hilfe eines Gef?sstestes ermittelt, bei dem ein Inokulumgemisch aus Larven vonGlobodera rostochiensis undG. pallida verwendet wurde. Dies ergab die in Tabelle 2 dargestellten Befunde und eine Verteilung der Zystenproduktion, wie sie in den Abbildungen 1A und 1B gezeigt wird. Diese Ergebnisse best?tigten, dass die nicht wiederholten Tests Reaktionen ergaben, wie sie von der bekannten Vererbung der Eigenschaften erwartet wurden, und ein Chi-Quadrat-Test (Tabelle 2) ergab bei drei von vier Familien, dass keine Abweichung von den erwarteten Verh?ltnissen für H1, von dem sich dieG. rostochiensis-Resistenz herleitet, vorlag. Eine vorkommende Abweichung (Tabelle 2, Familie 4) liess sich mit der ungenügenden Unterscheidung der unreifen Zysten von beidenGlobodera-Arten erkl?ren. Bei der Selektion auf Resistenz gegenüber den beiden Arten ist diese Fehlerquelle unbedeutend. Die als nematodenresistent ermittelten Pflanzen wurden in T?pfen bei hoher Luftfeuchtigkeit in einem Polythen-Tunnel in Gew?chshaus angezogen und mit einer Zoosporensuspension aus einem Isolatkomplex vonPhythophthora infestans besprüht. Die Anf?lligkeit wurde ermittelt, indem die ungef?hre Blattfl?che der entstehenden nekrotischen L?sionen bewertet wurde. Die Ergebnisse in Tabelle 3 und die Verteilung der resistenten Klone (Abb. 1C) weisen—wie erwartet—auf die polygene Vererbung hin. Bei den angewandten Selektionsstufen erhielt man ungef?hr 15% der Nachkommen mit hinreichender Resistenz gegenüber den drei vorgegebenen Eigenschaften. Die Teste wurden in der Lagerzeit der Knollen, die ursprünglich von S?mplingspflanzen stammten, abgeschlossen, so dass sie in der der Aussaat nachfolgenden Saison ausgepflanzt werden konnten. Dans les programmes de sélection de la pomme de terre, de nombreux caractères sont pris en compte et le choix de la succession de leurs mesures a une forte importance sur l'efficacité globale du travail. Quand il y a ségrégation pour des caractères importants et facilement mesurables comme la résistance aux ravageurs et aux maladies, on peut réduire le travail de maintenance du matériel en réalisant des cribles précoces pour ces caractères. Ces tests peuvent être d'abord réalisés à la place des tests de qualité, classiquement effectués en début de programme. Les auteurs décrivent ici une technique de tests de résistance à la fois vis-à-vis des nématodes à kyste et du mildiou. Les résultats de tests de descendance de quatre croisements sont détaillés. La résistance aux nématodes est mesurée par des tests en conteneours dans lesquels le substrat est infesté par un mélange de larves infestantes deGlobodera rostochiensis et deG. pallida. On trouve les résultats globaux en Tableau 2 et les distributions exprimées en valeur relative du nombre de kystes neoformés sont représentées en figures 1A et 1B. Malgré l'absence de répétitions, ces résultats sont en accord avec ceux espérés: le {ie67-1} (Tableau 2) ne montre pas de différence significative pour 3 familles sur 4 avec les résultats théoriques quand c'est la résistance due au gène H1 qui est mesurée. Le cas de non concordance (Tableau 2, famille 4) est explicable par une possible confusion des espèces à la lecture. Cependant, cette source d'erreurs est peu importante quand la sélection est dirigée en même temps contre ces deux espèces. Les clones jugés résistants sont alors testés vis-à-vis dePhytophthora infestans. Ils sont placés en pots et cultivés en serre sous tunnel de polyethylène pour entretenir une forte humidité relative. Une suspension de zoospores d'un isolat complexe est pulvérisée et la sensibilité est appréciée par la surface approximative des lésions nécrotiques du feuillage. Les résultats du Tableau 3 et la distribution relative de la fréquence des clones résistants confirment l'hérédité polygénique de la résistance au mildiou. Environ 15% des familles sont ainsi retenues comme ayant un bon niveau de résistance aux deux espèces deGlobodera et àP. infestans. Les tests, réalisés en hiver, sont achevés à temps pour que les duplicatats, conservés à basse température, identifiés comme résistants puissent être plantés au champ en temps utile, l'année qui suit les semis de graines.     

Comparison of resistance toFusarium spp. of glasshouse-and field-grown tuber progenies of potato

Summary Field-grown tubers of 22 progenies ofSolanum tuberosum L. generated in a crossing programme involving seven parents differing in resistance toFusarium coeruleum Lib. ex Sacc. andF. sulphureum Schlect. (=F. sambucinum Fuckel, teleomorphGibberella pulicaris (Fr.) Sacc.) were wound-inoculated with a cornmeal + sand culture of each pathogen. Parental genotypes were also included. The mean lesion size of each progeny was compared in 2 years of tests, as well as with published data on glasshouse-grown tubers. ForF. coeruleum there was a high correlation between years as well as with the glasshouse data, but no such correlations were apparent withG. pulicaris. Furthermore, parental and GCA values, as well as progeny means and mid-parent scores, also correlated highly forF. coeruleum but not forG. pulicaris. Glasshouse-grown tubers of 11 wildSolanum spp. were also inoculated with both pathogens. Some resistance to one or other, or both, was apparent, particularly inS. chacoense.     

Water loss from potato tuber discs: a method for assessing wound healing

Summary A rapid and simple method for assessing wound healing in dises of potato tuber tissue has been developed. The rate of water loss is measured when batches of six dises are briefly exposed in a stream of air. The rate of water loss shows little change during the early stages of wound healing but decreases rapidly later.     

The effects of colchicine doubling of potato dihaploid X wild species hybrids on eelworm resistance and pollen ‘stainability’

Summary Diploid potato clones (dihaploid x wild species hybrids) and their colchicine doubled, tetraploid counterparts were compared for resistance to eelworm (Globodera rostochiensis andG. pallida) and for pollen ‘stainability’ as an indicator of viability. The responses due to doubling were not uniform. For eelworm resistance, three of the five clone pairs showed no differences; in one pair the tetraploid was significantly more susceptible to one pathotype but not to two others and in the remaining pair, the tetraploid was significantly more susceptible to both pathotypes used. In eleven of fourteen pairs tested for pollen ‘stainability’, the tetraploid had significantly less ‘good’ pollen. In one case, the tetraploid had significantly more ‘good’ pollen. Generally there was sufficient ‘good’ pollen to allow further crossing at the tetraploid level.

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Zusammenfassung Fünf diploide Kartoffelklone, Kreuzungen zwischen anf?lligen Dihaploiden und nematodenresistenten Vermehrungen vonSolanum spegazzinii, S. vernei und einer nicht-beschriebenen, mitS. sparsipilum verwandten peruanischen Art, wurden hinsichtlich ihrer Resistenz mit ihren Colchicin-verdoppelten Gegenstükken verglichen. Tabelle 1 zeigt die verwendeten Nematoden-Populationen (Globodera rostochiensis undG. pallida) zusammen mit der Anzahl gebildeter Zysten. Die Reaktionen gegenüber Verdopplung waren nicht einheitlich; drei der fünf Klonpaare zeigten keine Unterschiede, bei einem der Paare war der tetraploide Teil signifikant anf?lliger gegen einen der Pathotypen, aber nicht gegen zwei andere, und beim letzten Paar war der tetraploide Teil gegen beide verwendeten Pathotypen signifikant anf?lliger. Obwohl die tetraploiden Pflanzen generell ein etwas gr?sseres Wurzelsystem entwickelten als die diploiden und eine gr?ssere Oberfl?che für die Einwirkung der Nematodenlarven boten, liess sich der Schluss ziehen, dass dies nur geringe Auswirkung auf die Feststellbarkeit von Unterschieden zwischen Vertretern der Ploidiepaare hatte. Die Zahl der Eier pro Zyste wurde durch die Resistenz der Pflanzen im Testmaterial nicht beeinflusst. Die Ergebnisse deuten auf gleiche oder niedrigere Grade der Nematodenresistenz durch die Colchicin-Verdopplung. Allerdings deutet die Uneinheitlichkeit der Reaktion darauf hin, dass die Produktion einiger ‘verdoppelter’ Klone mit erh?hter Resistenz doch nicht ganz auszuschliessen ist. Colchicinverdoppelte Klone mit Resistenz im Duplex-Stadium dürften hohen potentiellen Wert als Eltern für weitere Züchtungen auf tetraploidem Niveau haben, vorausgesetzt sie behalten ausreichende Fertilit?t bei. Pollen-‘F?rbbarkeit’ als Indikator der m?nnlichen Fertilit?t wurde in einem gr?sseren Umfang bei Ploidiepaaren, von denen die meistenS. acaule und/oderS. stoloniferum in der Elternschaft hatten, untersucht. Die Ergebnisse zeigt Tabelle 2. In 11 von 14 Paaren hatten die Tetraploiden signifikant weniger ‘gute’ Pollen, in einem Falle signifikant mehr. Generell waren ausreichend ‘gute’ Pollen vorhanden, um weitere Kreuzungen auf tetraploider Ebene zu gestatten. Die Rückkehr auf die tetraploide Ebene via Colchicin-Verdopplung l?sst deshalb einen hohen Anteil verwertbarer Elternlinien für die Erzeugung nematodenresistenter St?mme erwarten.

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Résumé Cinq cl?nes diplo?des obtenus par croisement entre dihaplo?des sensibles aux nématodes et résistants, issus deS. spegazzinii, S. vernei et d'une espèce péruvienne non décrite associée àS. sparsipilum, ont été comparés, pour leur résistance, avec leurs homologues tétraplo?des. Les populations de nématodes (Globodera rostochiensis etG. pallida) qui ont été utilisés sont présentées dans le tableau 1 avec le nombre de kystes nouvellement formés. La réponse donnée par le doublement des chromosomes n'a pas été uniforme; trois des cinq cl?nes n'ont pas montré de différences avec leurs homologues diplo?des; dans un cas le tétraplo?de a été significativement plus sensible à un pathotype mais pas aux deux autres et dans le dernier cas, le tétraplo?de a été significativement plus sensible aux deux pathotypes utilisés. Bien que les plantes tétraplo?des développent généralement un système radiculaire légèrement plus important et présentent une plus grande surface à l'infection par les larves de nématodes que les diplo?des, on conclut que cela a eu peu d'effet au niveau des différences observées entre les deux types de plo?die. Le nombre d'oeufs par kyste n'a pas été affecté sur les plantes résistantes, dans le matériel testé. Ces résultats suggèrent que des degrés similaires ou moindre de résistance aux nématodes peuvent résulter du doublement chromosomique d? à l'effet de la colchicine. Cependant, la non uniformité des réponses fait en sorte que la création de quelques cl?nes tétraplo?des résistants aux nématodes pourrait se faire. De tels cl?nes, ayant des gènes de résistance au niveau duplex, auraient une grande valeur potentielle comme parents pour les hybridations futures au stade tétraplo?de s'ils gardent une fertilité suffisante. La coloration du pollen comme indicateur de fertilité male a été étudiée sur une large gamme de plo?die doublée ayantS. acaule et/ouS. stoloniferum dans la parenté. Les résultats de ces tests sont donnés dans le tableau 2. Dans onze des quatorze paires comparées le tétraplo?de a eu un pollen significativement moins bon que le diplo?de. Dans un cas le tétraplo?de a présenté un pollen significativement meilleur. Cela parait suffisant pour prendre en considération le croisement au niveau tétraplo?de. Par le retour au state tétraplo?de sous l'effet de la colchicine ont peut s'attendre à obtenir de fortes proportions de géniteur valables pour la création de variétés résistantes aux nématodes.

     

Extreme resistance to infection by potato virus X in genotypes of wild tuber-bearingSolanum species

Summary Clones derived from thirty-one different accessions (nineteen of Argentine origin) belonging to eightSolanum species were screened for resistance to infection by potato virus X strain cp (PVX cp) by mechanical inoculation of plantlets that had been micropropagated in vitro. Estimates of PVX multiplication obtained by enzyme linked immunosorbent assay and slot blot nucleic acid hybridization allowed the identification of resistant clones derived from five accessions belonging toS. commersonii S. oplocense, S. sparsipilum andS. tuberosum andigena. Resistant genotypes supported PVX concentrations 5 to 15 times smaller than did the susceptible control cultivar Spunta. Graft inoculation test confirmed the presence of extreme resistance similar to that conferred by the ‘immunity’ gene X¹ (also called RX_act).     

Methods of assessing potato tubers for resistance to bacterial soft rot

Summary The susceptibility to soft rot caused byErwinia carotovora subsp.atroseptica of five potato cultivars and potato clones from the potato breeding programme at J?geva Plant Breeding Institute was assessed in a laboratory test. Three test methods were used: a single site inoculation, vacuum infiltration and slice inoculation. The severity of the disease varied widely with the different methods, which gave different cultivar rankings.     

A glasshouse test for assessing resistance to early blight (Alternaria solani)

Summary Fourteen genotypes of potato were assessed for resistance toAlternaria solani Sor., both in the glasshouse at the Scottish Crop Research Institute in Scotland and in the field in the Negev, Israel. Glasshouse assessments agreed well with field results, identifying the most resistant and susceptible genotypes. The effects on the glasshouse test of plant age, inoculum concentration, and length of time plants were kept damp after inoculation, were examined. The best agreement with field results was shown by plants inoculated at flowering, and the best discrimination between genotypes was achieved by keeping the foliage damp for 24 h after inoculating with a spore suspension containing 2.5×10³ spores/ml.     

Water use,calcium uptake and tolerance of cyst-nematode attack in potatoes

Summary Early-maturing potato cultivars had large concentrations of calcium in their leaves but late-maturing cultivars had smaller concentrations because they formed more new leaves and calcium arriving in their tops was distributed through more leaf tissue. Mild water stress decreased growth and calcium concentration in leaves and increased the efficiency of water use which was also increased by nematode attack but only during the first weeks after planting. Growth was eventually much reduced and water use became very inefficient. Total calcium uptake was a good indicator of total water used by plants but nematode-infested plants took up more calcium per unit amount of water transpired. Coupled with inefficient water use, this means that infested plants contained significantly greater concentrations of calcium than uninfested plants.

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Zusammenfassung Kartoffelsorten mit sehr früher bis sehr sp?ter Abreife dienten in Feld- und Gew?chshausversuchen zur Untersuchung des Verh?ltnisses von Calciumaufnahme zur Effizienz des Wasserverbrauches und des Einflusses eines Befalls durch Zystennematoden auf beide Merkmale. Tabelle I zeigt, dass die Calciumkonzentration in den Bl?ttern aller Sorten im trockenen Jahr 1975 niedrig war, m?glicherweise weil der Wassermangel ein teilweises Schliessen der Stomata bewirkte und sich damit die Effizienz des Wasserverbrauches erh?hte. Calcium dringt in die Pflanze durch Massenwechsel ein, die aufgenommene Menge h?ngt von der aufgenommenen Menge Wasser ab. Effizienter Wasserverbrauch würde deshalb eine niedrige Calciumkonzentration zur Folge haben. Frühreifende Sorten zeigten hohe Calciumkonzentrationen in der Trockenmasse ihrer Bl?tter, weil mehr Assimilate zu den Knollen abgeleitet wurden, als zu Bildung neuer Bl?tter ben?tigt wurden; Calcium ist im Phloem nicht mobil, es verbleibt in den Bl?ttern, seine Konzentration steigt an. Sp?treifende Sorten hatten geringere Calciumkonzentrationen, weil sie kontinuierlich neue Bl?tter bildeten und das in die oberen Teile gelangende Calcium sich auf mehr Blattgewebe aufteilte (Tabellen 2 und 3). Einschr?nkung der Wasserversorgung in einem Gef?ssversuch steigerte die Effizienz des Wasserverbrauches und verringerte die Calciumkonzentration in den Bl?ttern: auch das Wachstum war verringert (Tabelle 6). Zugabe von Nematoden senkte die Effizienz des Wasserverbrauches in zwei Versuchen (Tabellen 4 und 6) und steigerte sie in einem (mit Ausnahme der Sorte ‘Maris Peer’, Tabelle 7); verringerte Effizienz des Wasserverbrauches war gekoppelt mit einer erh?hten Calciumkonzentration in den Bl?ttern (Tabelle 7). In einem letzten Versuch wurde die Rolle der Nematoden klar: Er zeigte, dass diese die Effizienz des Wasserverbrauches bei geringfügigem Einfluss auf das Wachstum erh?hen, dass jedoch sp?ter die befallenen Pflanzen sehr langsam wachsen und das Wasser sehr ineffizient verbrauchen (Abbildung 3 und Tabelle 8). Die von den Pflanzen aufgenommene Gesamtmenge an Calcium war nur bei einheitlicher Behandlung ein guter Indikator für die aufgenommene Gesamtmenge an Wasser: Pflanzen mit Nematodenbefall nehmen mehr Calcium im Verh?ltnis zur transpirierten Menge Wasser auf (Abbildung 4). Weil die befallenen Pflanzen das Wasser ebenfalls ineffizient verbrauchten, enthielten sie deutlich h?here Konzentrationen an Calcium als nicht befallene Pflanzen. Der Effekt der Nematoden auf Wachstum und Wasserverbrauch w?hrend der frühen Befallsstadien ?hnelt den Effekten der Abcissins?ure (ABA) auf Pflanzen, wie zum Beispiel gesteigerte Effizienz des Wasserverbrauches durch partielles Schliessen der Stomata, begleitet durch einen gewissen Rückgang des Wachstums. Bei der Ermittlung der Menge an ABA in den Bl?ttern von vier Sorten aus Parzellen von Feldversuchen, die mit geringen oder hohen Zahlen an Nematoden verseucht waren, zeigte sich, dass die ABA-Konzentration bei starker Nematodenverseuchung hoch war und dass die gegenüber Nematoden toleranteste Sorte (‘Cara’) bei geringer Nematodenverseuchung den h?chsten ABA-Gehalt hatte; bei starker Nematodenverseuchung zeigte ‘Cara’ den geringsten Anstieg im ABA-Gehalt.

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Résumé Des cultivars de pommes de terre, classés en variétés hatives et variétés tardives ont été utilisés pour des expérimentations au champ et en serre afin d'étudier leur accumulation en calcium, l'existence d'une relation avec la capacité d'utilisation de l'eau et la fa?on dont l'infestation par les nématodes à kyste de la pomme de terre affectait ces deux points. Le tableau 1 montre que la concentration en calcium dans les feuilles de tous les cultivars était très faible en année sèche (1975), peut être parce que le manque d'eau provoquait une fermeture partielle des stomates et de ce fait augmentait la capacité d'utilisation de l'eau. Le calcium entre dans les plantes massivement et la quantité accumulée dépend de la quantité d'eau absorbée. Une utilisation efficace de l'eau devrait par conséquent aboutir à une concentration basse en calcium. Les variétés hatives présentent de grandes concentrations de calcium dans la matière sèche de leurs feuilles parce que leurs métabolites sont envoyés aux tubercules plut?t qu'utilisés pour former de nouvelles feuilles: parce que le calcium n'est par véhiculé dans le phloème, il demeure dans les feuilles et sa concentration augmente. Les variétés tardives ont des concentrations plus faibles en calcium parce qu'elles continuent de former de nouvelles feuilles et le calcium arrivant aux extrémités est distribué à travers plus de tissus foliaires (tableaux 2 et 3). La restriction de l'approvisionnement en eau dans une expérimentation en pot augmentait la capacité d'utilisation de l'eau et diminuait la concentration en calcium dans les feuilles mais diminuait aussi la croissance (tableau 6). L'adjonction de nématodes diminuait la capacité d'utilisation en eau dans 2 expérimentations (tableaux 4 et 6) et l'augmentait dans une (sauf pour le cultivar Maris Peer, tableau 4); la diminution de la capacité d'utilisation en eau étant accompagnée par une augmentation de la concentration en calcium dans les feuilles (tableau 7). Le r?le des nématodes a été mis en évidence clairement dans l'expérimentation finale; elle montre que les nématodes augmentent dans un premier temps la capacité d'utilisation en eau avec peu d'effet sur la croissance mais qu'ensuite les plantes malades se développent très lentement et utilisent mal l'eau (fig. 3 et tableau 8). La concentration de calcium total dans les plantes est un très bon indicateur de la quantité totale d'eau absorbée mais seulement lorsque toutes les plantes sont traitées identiquement: les plantes infestées par les nématodes absorbent plus de calcium par quantité unitaire d'eau transpirée (fig. 4). Du fait aussi que les plantes malades utilisaient mal l'eau, elles contenaient de plus grandes concentrations en calcium que les plantes saines. Les effects des nématodes sur la croissance et l'utilisation de l'eau pendant les périodes précoces d'infestation ressemblent aux effets de l'acide absicique (ABA) c'est-à-dire une augmentation de la capacité d'utiliser l'eau grace à une fermeture partielle des stomates, qui est accompagnée par une baisse de la croissance. Des mesures des quantités d'ABA dans les feuilles de 4 cultivars cultivés en parcelles au champ avec peu ou beaucoup de nématodes ont montré que les concentrations d'ABA étaient augmentées là où les populations de nématodes étaient grandes et que le cultivar le plus tolérant aux attaques de nématodes (Cara) avait une grande concentration d'ABA quand les plantes étaient infectées par peu de nématodes et avait une augmentation faible en ABA lorsque il y avait beaucoup de nématodes (tableau 9).

     

Inheritance of resistance toFusarium spp. in tuber progenies of potato

Summary Glasshouse-grown seedling tubers of 22 progenies from parents differing in resistance toFusarium coeruleum andF. sulphureum (Gibberella cyanogena) were wound-inoculated with a cornmeal + sand culture of one or other of these dry rot pathogens. WithF. coeruleum, differences between progenies were due entirely to differences in the general combining abilities (gca) of the parents. Parental and gca values were highly correlated, as were the mean resistance of a progeny and that of its parents. WithG. cyanogena the agreement between replicates was poor and differences between progenies were less clear. It is suggested that different resistance mechanisms operate against these two pathogens.