Unusually mild symptoms of potato leafroll virus in the progeny of late-infected mother plants

Summary In a field experiment in which the date of potato leafroll virus (PLRV) inoculation was controlled, progeny plants derived from late infection of mother plants in the previous year showed much milder symptoms than progeny plants derived from mother plants that became infected earlier in the season. Plants with these milder symptoms contained as great a concentration of PLRV as progeny plants with more obvious symptoms derived from early primary infections.     

Assessing resistance to leafroll in potato seedlings

Summary A method is described for assessing the resistance to leafroll of large numbers of potato clones, exposed to conditions of intense natural infection. Scoring for resistance can be accomplished with reasonable accuracy and the method enables the adjustment of data to accommodate annual variations in the natural spread of infection. Variations in the annual intensity of leafroll infection as measured on the control varieties, correspond well with variations in catches of known vectors of the disease in a suction trap, relatively near to, and representative of, the area of the trial. The regression of mean offspring resistance on mean parental resistance is indicative of the quantitative nature of inheritance of the character.

---

Zusammenfassung In einem für die Aktivit?t von Vektoren (Cambridge) günstigen Gebiet wurden w?hrend 6 Jahren Routine-Feldversuche für Blattrollresistenz durchgeführt, bei denen die Anordnung und die Kontrollsorten konstant blieben. In diesen Versuchen wurden Kartoffels?mlinge einem starken Blattroll-Infektionsdruck ausgesetzt, um sie auf ihre individuelle Widerstandsf?higkeit zu beurteilen. Zu diesem Zwecke wurden die Blattroll-Infektionspflanzen auf alle Reihen verteilt ausgepflanzt, so dass eine Infektion der Basis-Wiederholungen von drei Pflanzen (Abb. 1) m?glich war. (Da die Versuche einem doppelten Zweck dienten, muss vorgemerkt werden, dass auch Virus-Y-Infektionspflanzen einbezogen waren.) Der erste Versuch bestand für einen S?mling aus 4 Wiederholungen, gefolgt — sp?ter, wenn n?tig — von einem Best?tigungsversuch mit 8 Wiederholungen, die alle, parallel zum normalen Ausleseverfahren, innerhalb einiger Jahre nach Entstehung des Ausgangspflanzgutes durchgeführt werden konnten. Die Knollen wurden dem Vorrat für Versuche entnommen und ihr Nachbau, drei Knollen pro Pflanze, im folgenden Jahr bewertet und verworfen. Die Beurteilungen von Blattrollbefall beziehen sich auf die Gesamtzahl der als infiziert befundenen Pflanzen für alle Wiederholungen, bei denen die Infektion von Tochterpflanzen zutage tritt. Die Zuverl?ssigkeit der Ergebnisse eines Versuches dieser Art wird in Abb. 2 dargestellt, wo die Korrelation zwischen dem Ausmass der Infektion in den Kontrollsorten eng ist (r=+0,90). Die j?hrliche Infektion der Kontrollsorten stimmte ziemlich gut mit den Saugfallen-F?ngen der Uebertr?ger des relativ in der N?he vorkommenden und für die Versuchsfl?che repr?sentativen Virus überein. 83% aller Wiederholungen wiesen eine von der Infektionspflanze ausgehende Infektion in der Reihe auf, und 17% zeigten deutlich zuf?llige Infektionen (Tabelle 1). Dies weist darauf hin, dass das Virus zur Hauptsache durch die ungeflügelten Formen der Blattl?use übertragen wird. Die Regression zwischen der Nachkommenschaft (Mittelwert) und den Eltern (Mittelwert) in bezug auf Widerstandsf?higkeit ist in Tabelle 2 dargestellt. Die Regression war signifikant; sie zeigt einen quantitativen Vererbungsmodus für Blattrollresistenz auf. Versuche dieser Art sind im Vergleich zu Glashausversuchen, die arbeitsaufwendig und von zweifelhaftem Wert sind, geeignet, eine grosse Zahl von S?mlingen mit einem minimalen Aufwand auszusieben.

---

Résumé L'auteur a effectué, au cours d'une période de 6 années, dans une région soumise à l'activité des vecteurs (Cambridge), des essais de routine en champs pour la résistance à l'enroulement; au cours de ces essais, la disposition de ceux-ci et les variétés-témoins sont restées constantes. Dans ces essais, des plantules de pomme de terre sont soumises à une infection intense d'enroulement dans le but détablir les niveaux individuels de résistance. Pour ce faire, des plantes infectées d'enroulement sont plantées au travers des buttes constituant des sources d'infection pour des répétitions élémentaires de trois plantes (Fig. 1) (comme les essais ont un double but, on notera que sont également incluses des plantes infectées de virus Y). L'essai initial pour une plantule comporte quatre répétitions, il est suivi ultérieurement, si c'est nécessaire, par un essai confirmatoire de huit répétitions; ces essais ont lieu en même temps que se poursuit le processus normal de sélection au cours de multiples années à partir de la graine. Les tubercules sont prélevés dans le stock de plants pour l'expérimentation et leurs descendants, trois tubercules par plante, sont examinés et éliminés l'année suivante. La cotation du comportement à l'enroulement est exprimée par le nombre de plantes-filles qui se révèlent infectées dans toutes les répétitions. Le degré de confiance des résultats de semblables essais est révélé dans la figure 2, qui montre que la corrélation de l'infection avec les variétés-témoins est élevée (r=+0.90). L'infection annuelle des variétés-témoins correspond raisonnablement bien avec les captures de vecteurs de virus par les pièges à aspiration situés dans un endroit assezproche et représentatif de la région où s'effectue l'essai. De toutes les répétitions 83% montrent une infection le long de la butte à partir de la source infectieuse et 16% révélaient une infection apparemment au hasard (tableau 1). Ceci indique que le virus est propagé, en ordre principal, par les formes aptères d'aphide. La régression des moyennes des descendances sur les moyennes parentales pour la résistance est montrée dans le tableau 2. La régression est significative, ce qui indique que le mode l'hérédité de la résistance à l'enroulement est de nature quantitative. Les essais de ce genre conviennent parfaitement pour la sélection de grands nombres de plantules avec un minimum d'efforts comparativement aux essais en serre qui exigent beaucoup de prestations et sont de valuur douteuse.

     

Field testing potatoes for resistance to leafroll and virus Y

A method of screening seedlings in a breeding program for resistance to leafroll and virus Y under field conditions is outlined. From the results, more meaningful decisions can be made as to the prospects of a particular seedling surviving under commercial conditions. In addition, parents for resistance to the two viruses can be identified.     

The callose test for the detection of leafroll virus in potato tubers

Summary Formation of abnormal callose in the sieve tubes is the basis of a practical test for leafroll virus infection in potato tubers. However, as it has often been stated that the test is not consistent enough, the following features were examined, with standardisation in mind: distribution of affected phloem in the tuber, detectability with different stains, the effect of the ‘Rindite’ treatment for breaking dormancy, and the effects of time and temperature of storage. In early-harvested tubers infected with leafroll virus, sieve tubes near the heel end are the most likely to contain abnormal callose but elements located in the cortex and medulla, as well as those near the cambium, can also be affected. Callose continues to form in early-harvested tubers during at least the first month of storage, but does not appear in tubers infected within a few weeks of harvest. Relatively less callose is formed at 28 C than within the range 4–18 C. The callose test may help in judging the health of a crop but it cannot be made precise enough for more critical purposes.

---

Zusammenfassung Obwohl verschiedene Methoden zur Ermittlung von Blattrollvirusinfektion bei Kartoffeln entwickelt worden sind, wird zu ihrem Nachweis im allgemeinen noch immer die Augenstecklingsprüfung angewendet. Im Jahre 1955 wurde der Kallosetest von einigen Forschern eingeführt. Er beruht auf der Tatsache, dass das Blattrollvirus in den Siebr?hren des Phloems der Kartoffelknollen eine abnormale Kallosebildung hervorrufen kann. Wenn Schnittstücke von befallenen Knollen mit einem die Kallose f?rbenden Farbstoff behandelt werden, wird die Kallose sichtbar. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass die vorhandene Kallose rasch festgestellt werden kann. Aus diesem Grunde wird der Test in verschiedenen L?ndern Europas im Anerkennungsverfahren für Saatkartoffeln angewendet. Ein Nachteil dieser Methode liegt darin, dass nicht das Virus selbst entdeckt wird, sondern nur eine seiner Sekund?rwirkungen. Da die Beurteilung der Testergebnisse weitgehend von den pers?nlichen F?higkeiten des Bearbeiters abh?ngt, k?nnte die gestellte Diagnose angezweifelt werden. Wir haben Versuche durchgeführt, um zu sehen, ob die Zuverl?ssigkeit des Teste verbessert werden k?nnte. Verschiedene Kallose-Farbstoffe, die Stelle der Kallose in der Knolle und Methoden zur F?rderung der Kallosebildung waren Gegenstand unserer Untersuchungen. Es wurden auch Versuche unternommen, um die Zeit zwischen der Infektion der Kartoffelpflanze mit Blattrollvirus und der Kallosebildung in der Knolle zu bestimmen. Bis jetzt ergab Resorzinblau die besten Resultate als F?rbemittel für die Kallose. Kein anderer der untersuchten Farbstoffe erh?hte die Zuverl?ssigkeit des Testes. Tabelle 1 zeigt, dass die Verteilung der Kallose in der Knolle sehr unregelm?ssig ist und dass sie sich haupts?chlich in der N?he des Nabelendes befindet. In Knollen von früh infizierten pflanzen findet man die Kallose auch am Kronenende. In früh geernteten Knollen wird die Kallosebildung durch Lagerung w?hrend 4 Wochen bei einer Temperatur von 10 bis 18 C erh?ht (Tabelle 2). Behandlung mit Rindite regte die Kallosebildung in Knollen der SorteBintje nicht an. Eine eigens aufgestellte Skala wurde verwendet um die beobachtete Kallosemenge zu vermerken. Die gef?rbten Siebr?hren zwischen den Schwarzen Linien in Abb. 1 wurden gez?hlt und die Zahl der gef?rbten Siebr?hren in Cortex und Medulla gesch?tzt. Auf Grund der Ergebnisse in Tabelle 4 wurde beschlossen zu empfehlen, dass auch die in Cortex und Medulla vorhandene Kallose, entgegen den Feststellungen vonWeller undArenz (1957) sowieSchuster undByhan (1958) in Betracht gezogen werden sollte. Dies bedeutet, dass wenn in Cortex und Medulla viel Kallose und in den Siebr?hren nahe beim Xylem keine gefunden wird, die Knolle trotzdem als infiziert betrachtet werden muss. Knollen, die eine Minimalmenge (1T) an Kallose aufweisen, n?mlich eine vollst?ndig mit Kallose gefüllte Siebr?hrenl?nge in der N?he des Kambiums, werden als krank bezeichnet. Die Ergebnisse in Tabelle 3 zeigen, dass Knollen von Pflanzen, die in einem sp?ten Entwicklungsstadium mit Blattrollvirus infiziert werden, nicht mehr Kallose bilden als gesunde Knollen. Daraus wird geschlossen, dass der Kallosetest nicht genügend zuverl?ssig ist, um im Studium des Viruswanderungsproblems von irgendwelchem Wert zu sein.

---

Résumé Bien que différentes méthodes de diagnostic du virus de l’enroulement sur pomme de terre se soient développées, la méthode du tuber-test est ordinairement encore utilisée pour cette recherche. Le test de callose a été adopté en 1955 par un nombre de chercheurs. Il est basé sur le fait que le virus de l’enroulement peut produire une callose anormale dans les tubes criblés de phloème du tubercule de pomme de terre. Le trempage dans un colorant de sections de tubercules infectés met en évidence, par coloration, la présence de cals. L’avantage de cette méthode est la détection rapide de la présence de callose. Pour cette raison, ce test figure au programme de production de plants de différents pays d’Europe. Cette méthode a l’inconvénient de mettre en évidence non le virus lui-même, mais un de ses effets secondaires. Comme l’appréciation des résultats issus de ce test dépend pour beaucoup du jugement personnel de l’examinateur, le diagnostic posé peut prêter à discussion. Nous avons effectué des expériences pour voir comment on pourrait augmenter la sécurité du test. Nous avons étudié la variation de la coloration des cals, la localisation des cals dans le tubercule et les moyens de stimuler leur formation. Des essais ont également porté sur la détermination de la période s’écoulant entre l’infection de la plante par le virus de l’enroulement et la formation des cals dans le tubercule. Jusqu’à présent, le bleu de résorcine donne le meilleur résultat comme colorant des cals. Aucun autre colorant n’augmente la sécurité du test. Tableau 1 montre l’irrégularité de la répartition des cals dans le tubercule et leur localisation fréquente piés du talon. Dans des tubercules de plantes infectées précocement, les cals se trouvent également prés de la couronne. La production de cals chez des tubercules récoltés précocement est favorisée par conservation pendant 4 semaines à une température de 10 à 18 C (Tableau 2). Le traitement à la rindite ne stimule pas la formation des cals dans les tubercules de la variétéBintje. Une échelle arbitraire a été utiliséc pour enregistrer la quantité de cals observéc. Lest tubes criblés colorés entre les lignes noires de Fig. 1 sont comptés et le nombre de tubes criblés colorés dans l’écorce et la mo?lle sont estimés. Selon résultats figurant au Tableau 4, il y a lieu de conseiller, contrairement aux conclusions deWeller etArenz (1957) et deSchuster etByhan (1958), de prendre aussi de considération les cals présents dans ces dernières zones. Ce qui signifie que, si on détecte beaucoup de cals dans l’écorce et la mo?lle et aucun cal dans les tubes criblés près du xylème, le tubercule doit néanmoins être considéré comme infecté. Des tubercules montrant une quantité minimale (1T) de cals, c’est-à-dire une section de tube criblé près du cambium complètement remplie de cals, devront être considérés comme malades. Les résultats figurant au Tableau 3 montrent que des tubercules issus de plantes infectées par le virus de l’enroulement dans le dernier stade de développement ne forment pas plus de cals que des tubercules sains En conclusion, le test de callose n’est pas suffisamment sur pour être valable dans l’étude des problémes de translocation de virus.

     

Heat inactivation of leafroll virus in potato tuber tissues

Heat inactivation of leafroll virus in tuber tissues of three potato varieties (Russet Burbank, Katahdin, and Mohawk) was studied. Russet Burbank did not tolerate high constant temperatures and a low proportion of tubers and eye-pieces survived the treatments. On the other hand, Russet Burbank eye-pieces survived, with few exceptions, treatment at 40 C for four hours alternating with room temperaure (16–20 C) for 20 hours daily for as long as eight weeks. Inactivation of the virus was complete after six weeks of this treatment. Results obtained with the Katahdin and Mohawk varieties in similar tests were variable, and this possibly may be attributed to the higher room temperature (25–30 C) prevailing during these experiments.     

Retail shipping/display unit for Maine potatoes

Consumer packages of potatoes, upon arrival at terminal markets and/or retail sales outlets, must be handled manually for reshipping or retail sales display. A retail shipping display unit that would be assembled at the source, be compatible with the standard 1.22m × 1.02m (48″×40″) pallet system, be acceptable in size to the retailer, be desirable to the consumer as a merchandiser and provide protection with no rehandling of the contents from source through retail display was designed and tested. This unit is 0.61m × 1.02m × 0.71m (24″×40″×28″) in size and has a capacity of 227 kg (500lbs.) packaged in either 2.27 kg (5 lb.) or 4.54 kg (10.1b) consumer bags. The results of the shipping trials showed a drastic reduction in bruising and a significant increase in handling efficiency when compared to other shipping methods. The increase in costs by shipping in this type of unit can be offset by the savings realized from a more efficient, bruise-free method of handling consumer packages of potatoes in today’s marketing channels. Receivers and produce personnel were generally impressed with the unit and the ease of handling potatoes in this manner.     

Potato leafroll virus purification and antiserum preparation for enzyme-linked immunosorbent assays

Potato leafroll virus (PLRV) was purified from potato foliage and stems with an average yield of 0.14 mg of PLRV/kg of potato. Modifications of an existing purification procedure are reported. Five low dosage (38-118 μg of PLRV) intravenous injections were used to produce a PLRV antiserum for use in enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA) from tubers. PLRV was readily detected in ELISA testing of potato tubers and leaves and inPhysalis floridana Rybd. Non-specific reactions were low with all tissues. In parallel tests, a Canadian antiserum produced higher nonspecific reactions with tuber and leaf tissue. The results indicated that the use of low dosage-intravenous injections might be necessary methodology for producing PLRV antiserum for use in ELISA diagnostic tests with tuber tissue where high non-specific reactions have been reported.     

Effects of potato virus S and mild potato virus X on early and late harvest yields of the Kennebec cultivar in Maine

Yields of the Kennebec cultivar as affected by mild potato virus X (PVX) and/or potato virus S (PVS) were compared with those of a virus-free (VF) stock in both early and late harvest tests for the years 1972, 1973 and 1974. Results showed that VF stocks gave significantly higher yield weights than those with PVS plus mild PVX in late-harvested plots but in early-harvested plots results were reversed, though not significantly so at P=.05. Thus, the significant interaction of virus content with harvest date indicated that length of growing season can influence the outcome of tests designed to measure the effects of PVS and PVX on yield.