Action du CCC (chlorure de (2-chloroéthyl)-triméthylammonium) sur la tubérisation de la Pomme de terre

Résumé Le travail a eu pour but d'étudier l'action du CCC (chlorude de (2-chloroéthyl)-triméthylammonium) sur la tubérisation de fragments de tiges de Pomme de terre cultivés in vitro. Le ratardant provoque, dans tous les cas, une tubérisation plus précoce par rapport au témoin. On pense que l'action du CCC pourrait s'exercer à travers l'inhibition de la synthèse de gibbérellines naturelles dans les bourgeons en croissance.

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Summary The trial was performed in order to study the action of CCC ((2-chloroethyl)-trimethylammonium chloride) on the tuberization of sections of potato tuber sprouts of the varietyBintje grown in vitro. Three dosis of the retardant (50, 5 and 1 ppm) were used alone and in combination with gibberellic acid 1 ppm. Early tuberization was induced by CCC in relation to the control. Gibberellic acid reversed the effect of CCC and induced tuberization later, wether it was applied alone or in combination with the retardant. (Fig. 1). It is proposed that the stimulant action of CCC was carried out through the inhibition of the synthesis of gibberellin-like substances in the growing sprouts.

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Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit sollte die Wirkung des CCC (Chlorocholinchlorid) auf die Knollenbildung der Triebfragmente der in vitro kultivierten Kartoffelknollen studiert werden. Es wurden 3 Dosen des Verz?gerungsstoffs gebracht: 50, 5 und 1 ppm, die getrennt oder auch zusammen mit 1 ppm Gibberelins?ure gegeben waren. Alle Varianten mit CCC f?rderten die Knollenbildung im Vergleich zur Kontrolle, w?hrend diejenigen welche Gibberelins?ure enthielten sich offensichtlich gleich der Kontrolle mit diesem Regulator verhielten (Fig. 1). Es wird postuliert dass die f?rdernde Wirkung des CCC auf die Knollenbildung durch die Hemmung der Gibberelinsynthese in wachsenden Trieben ausgeübt wird.

     

Der Einfluss von 2-Chloräthylphosphonsäure auf die Knollenzahl und den Ertrag von Kartoffelsorten unterschiedlicher Reifezeit

Zusammenfassung In 4-j?hrigen Feldversuchen wurde die Wirkung von 2-Chlor?thylphosphons?ure auf die Vermehrungsrate und den Ertrag bei Sorten unterschiedlicher Reifegruppen geprüft. Bei Sorten mit einer l?ngeren Periode der Knollenbildung und einer langsamen Reduzierung der Knollenanlagen führte die Behandlung zu einer Knollenzahlerh?hung und zu einer Verschiebung des Verteilungsmusters zugunsten der kleineren Knollenfraktionen. Die Knollenzahl und der Ertrag der kleinen Pflanzgutfraktion wurde signifikant erh?ht. Der Gesamtertrag wurde im Mittel der Jahre und Sorten signifikant gesenkt, der St?rkegehalt dagegen erh?ht.

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Summary 2-chlorethylphosphonic acid (as the commercial preparation Camposan) was tested on glasshouse and field-grown plants. Resultant graphs of tuberization show that Camposan stimulated the formation of additional sites for tuberization (Figs 1 and 3). Camposan can be applied from bud extension to flowering (Table 1), the beginning of flowering being convenient. A foliar application of Camposan (150 ml ha¹) in three of the four experimental years resulted in a higher tuber number only with Type II cultivars, which have a long tuberization period during which the number of potential sites of tuber initiation decreases only slowly (Table 2). The increase in tuber numbers resulted in an increase in the proportions in the smaller size grades (Fig. 4). When averaged overall cultivars and years. Camposan significantly increased tuber yield and the number of small (30–45 mm) seed tubers, but reduced the numbers of very large (>60 mm) tubers. In the large-tubered cultivars which have short tuberization periods and show pronounced dominance by fewer tubers (Type I, Fig. 2), Camposan did not increase tuber numbers at harvest. When averaged over all cultivars and years, Camposan significantly reduced tuber yield in these cultivars (Table 2) from 3 to 7%, but the starch content of the tubers was increased by 3 to 4% (Table 3).

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Résumé L'effet de l'acide 2-chloroéthyl-phosphonique (sous forme du produit commercial Camposan) a été testé sur plantes en serre et en pleine terre. Les courbes de formation des tubercules établies démontrent que le Camposan augmente le nombre de tubercules (fig. 1 et 3). Le Camposan peut être appliqué dès l'apparition des bourgeons jusqu'à fin floraison (tabl. 1). Le début de la floraison s'est avéré l'époque la plus favorable. Le traitement foliaire au Camposan (150 ml ha¹) n'a eu d'effet favorable durant les 3, voire les 4 années d'essais que sur les variétés de type II (fig. 2). Ces variétés sont caractérisées par une longue période de formation des tubercules et par une lente diminution du nombre des ébauches de tubercules. Par le traitement, on a observé une augmentation du petit calibre (fig. 4). Avec l'application du Camposan, le rendement et le nombre de tubercules plants de petit calibre, 30–45 mm ont augmenté de manière significative en moyenne des variétés et des années (1978–1980); par contre, le surcalibre (>60 mm) a diminué significativement. Pour les variétés qui forment peu mais de gros tubercules, avec une période d'initiation plus courte, le traitement n'a pas permis d'augmenter le nombre de pommes de terre à la récolte (type I, fig. 2 et 3). Les variantes traitées au Camposan présentaient sur la moyenne des années une diminution significative du rendement de 3 à 7% selon les variétés (tabl. 2). La teneur en amidon a été augmentée de 4–10% en valeurs relatives (tabl. 3).

     

Effects of photoperiod on kinetin-induced tuberization of isolated potato stolons culturedin vitro

Are short-day (SD) conditions inductive or permissive for potato tuberization? This question was addressed using anin vitro culture system. Kinetin induction ofin vitro tuberization in potato stolons cultured in the dark can be partially inhibited by light treatments. Photoperiod required for a major inhibition varied with cultivars: 8 hours for cv. Red Pontiac and 16 hours for cv. Kennebec. Short photoperiods decreased kinetininduced tuberization for all cultivars. Stolons cultured on kinetin-free medium generally did not tuberize, regardless of light treatment. Effects of kinetin and photoperiod on stolon and tuber development are observed. Relationships among kinetin, photoperiod and tuber-inducing stimulus produced under short days are discussed.     

Action et rôle probable de certaines gibbérellines (A1, A3, A4, A5, A7, A9 et A13) sur la croissance des stolons et la tubérisation de la Pomme de terre (Solanum tuberosum L.)

Résumé Les différentes gibbérellines étudiées (A1, A3, A4, A5, A7, A9), sauf la gibbérelline A13, provoquent des retards sur la tubérisation des germes de pomme de terre cultivésin vitro et de boutures feuillées. Il existe une corrélation étroite entre les retards qu’elles provoquent et la stimulation qu’elles exercent sur la croissance du système stolonifère. L’action retardatrice semble être liée à certaines particularités de la structure de la molécule (double liaison dans le noyau A; carbone 7 substitué; présence d’une structure lactonique). On démontre que la tubérisation ne se produit pas à la suite de phénomènes d’antagonisme par compétition entre les différentes gibbérellines étudiées et l’acide gibbérellique (gibbérelline A3). On discute l’influence des gibbérellines endogènes et d’autres facteurs internes sur le contr?le de la tubérisation et sur la croissance des stolons, et ses rapports avec les conditions externes qui stimulent la tubérisation.

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Summary The various gibberellins used in this trial, with the exception of A13, delayed the tuberization of shoot pieces taken from tubers and aerial parts of super eliteBintje and culturedin vitro. The techniques used were those described by Gregory and Tizio, respectively. White’s culture solution, with the addition of Nitsch’s microelements, was used forin vitro cultures. Each variant in this case consisted of 24 test tubes which were exposed after culturing to continuous darkness at a temperature of 20–21°C. In the trials carried out according to Gregory’s method, each variant consisted of 10–12 cuttings. These were planted in a vermiculite soil mixture and placed in a glasshouse (16–20°C.) under short day conditions (8–9 h). A direct correlation was established between delayed tuberization caused by gibberellins (Tables 1–5) and similarly induced stolon growth and extension of stem axes. Gibberellins A3 and A5 proved to be the most active. Such activity seems to correlate with certain peculiarities of molecular structure (existence of a double bond in the A-ring; substitution of carbon 7 by a hydroxyl group; presence of lactone structure). It was shown that tuberization does not occur as a consequence of antagonism through competition between the different gibberellins and gibberellic acid (gibberellin A3). It is deduced that the endogenous gibberellins, the concentration of which is stimulated by thermal and photoperiodic conditions non-inductive to tuberization, could act in the control of such a mechanism and upon stolon growth, possibly in connection with other factors, especially inhibitor-like substances. It is believed that the method of action could be connected with changes in the mode of growth of the sub-apical meristem induced by these factors and which affects both stolon growth and tuber initiation.

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Zusammenfassung Die verschiedenen im gegenw?rtigen Versuch benutzten Gibberelline (A1, A3, A4, A5, A7, A9) verursachen mit Ausnahme der Gibberelline A13-eine Verz?gerung der Knollenbildung bei denin vitro kultivierten und aus Kartoffelknollen der SorteBintje Super Elite wachsenden Sprossfragmenten sowie eine Verz?gerung des Blattwachstums der Augenstecklinge bei der gleichen Sorte (hergestellt nach der Technik, die von Tizio bzw. von Gregory empfohlen wird). In den in virto angestellten Versuchen wurden das Kulturmedium von White und zus?tzlich Spurenelemente von Nitsch benutzt. Jede Variante bestand aus 20–24 Prüfgl?sern, die nach dem Kultivieren dauernder Dunkelheit bei einer Temperatur von 20–21°C ausgesetzt wurden. In den nach der von Gregory empfohlenen Technik angestellten Versuchen wurden 10 bis 12 Stecklinge verwendet. Nach dem Auspflanzen der Stecklinge in ein Gemisch von Vermikulit und Kulturerde wurden sie im Treibhaus bei 16–20°C unter natürlichen Kurztagbedingungen (8–9 Stunden) gehalten. Zwischen der von den Gibberellinen verursachten Verz?gerung (Tabellen 1–5) und der Anregung, die das Wachstum des stolonischen Systems und der Stengelachsen erfuhr, wurde eine direkte Wechselwirkung festgestellt. Die Gibberelline A3 und A5 waren am aktivsten. Ihre Wirkung scheint in Beziehung zu gewissen Eigenschaften der molekul?ren Struktur (Vorhandensein einer doppelten Verbindung im A-Ring der Moleküle, Ersetzung in der Stellung des Kohlenstoffs 7 durch eine OH-Gruppe, Vorhandensein einer lactonischen Struktur) zu stehen. Es wird bewiesen, dass die Knollenbildung nicht als Folge eines Konkurrenz-Antagonismus zwischen den verschiedenen Gibberellinen und der Gibberellins?ure (A3) stattfindet. Daraus wird gefolgert, dass die endogenen gibberelline, deren Konzentration durch thermische und photoperiodische, jedoch nicht für die Knollenbildung induktive Bedingungen gef?rdet wird, an der Kontrolle des erw?hnten Mechanismus teilnehmen und einen Einfluss auf das Wachstum des stolonischen Systems, m?glicherweise in Verbindung mit anderen, haupts?chlich hemmenden, Faktoren des natürlichen Wachstums ausüben k?nnten. Man glaubt, dass die Wirkungsart Ver?nderungen der Wachstumsweise hervorrufen k?nnte, die die genannten Faktoren im subapikalen Meristem der Stolonen bewirken; dies würde sich auf ihr Wachstum und auf den Beginn der Knollenbildung beziehen.

     

Effect of three anti-gibberellin growth retardants on tuberization of induced and non-induced Katahdin potato leaf-bud cuttings

Katahdin potato plants were grown in a growth chamber undernoninducing conditions and treated with three anti-gibberellin growth retardants. Other plants were sprayed with gibberellic acid and placed in aninducing growth chamber adjusted to promote tuber induction. Treatments were repeated the following week. After final treatment, apical, sub-apical, medial and basal leaf-bud cuttings were taken from each plant and placed in a mist chamber. After two weeks, cuttings were examined for tuberization. Two of the retardants were associated with approximately 3 and 2 fold increases in tuberization over the non-induced control. Although induced control cuttings exhibited almost complete tuberization, application of gibberellic acid to plants grown under identical conditions, reduced tuberization 14 fold. Tuberization response of induced control cuttings was unaffected by stem location. In non-induced control and quaternary ammonium compound-treated cuttings, basal cuttings tuberized significantly better than those taken from higher on the stem. This pattern was eliminated for plants treated with the triazole compound. Below-ground portions of donor plants were also examined and showed a significant increase in average rhizome number and total rhizome length associated with inducing conditions. Tuber number of donor plants was also increased for those plants grown under inducing conditions or treated with the triazole compound under noninducing conditions.     

Tuberization in potato plants as affected by applications of nitrogen to the roots and leaves

Summary Tuberization can be prevented in water culture experiments with continuous nitrogen supply via the roots. Interruption of the nitrogen supply via the roots induces tuberization; simultaneous sprayings of the leaves with urea cannot delay or prevent tuberization. Nitrogen analyses show that there is no correlation between nitrogen content of the plants and tuberization. The results are discussed in terms of hormonal changes within the roots and shoots caused by the differences in nitrogen nutritional status of the roots.

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Zusammenfassung In Wasserkulturversuchen mit Kartoffelpflanzen (Solanum tuberosum L.. Sorte ‘Ostara’) wurde unter kontrollierten Umweltbedingungen (12 h Tagesl?nge, 20 C Tag und Nacht) der Einfluss von Stickstoffzufuhr über die Wurzeln bzw. über die Sprosse untersucht. Ein Teil der Pflanzen wuchs w?hrend der gesamten Versuchsdauer in vollst?ndiger N?hrl?sung (kont. N), ein anderer wurde für 21 (Versuch 1) bzw. 9 (Versuch 2) Tage in N?hrl?sungen ohne Stickstoff (diskont. N) übertragen. Bei der H?lfte dieser Pflanzen in der N?hrl?sung ohne Stickstoff erfolgte Besprühen der Bl?tter mit Harnstoffl?sungen. Verglichen mit den Pflanzen bei kont. N zeigten die Pflanzen beider Varianten mit diskont. N (±Harnstoff über die Sprosse) ein gestauchtes Wachstum (Abb. 1). Bei kont. N über die Wurzeln wurde die Knolleninduktion verhindert, bei diskont, N trat Knolleninduktion ein, auch bei gleichzeitiger Behandlung der Sprosse mit Harnstoff (Abb. 1 und Tabelle 2). Zwischen der Knolleninduktion und dem Gehalt der Pflanze an Gesamt-Stickstoff. Nitrat- und reduziertem Stickstoff bestanden keine Korrelationen (Abb. 1, 2 und Tabellen 1, 2). Die Ergebnisse lassen vermuten, dass der die Knolleninduktion ausl?sende ‘Stimulus’ zwar aus dem Spross kommt, der Spross aber die Information über den speziellen Stickstoffern?hrungszustand der Wurzeln durch Verschiebungen im Spektrum der wurzelbürtigen Phytohormone erh?lt.

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Résumé L'influence de l'apport d'azote par les racines et par les feuilles de la pomme de terre (Solanum tuberosum L., variété ‘Ostara’) a été étudiéc avec des essais en hydroculture, dans un environnement contr?lé (longueur du jour 12 h, et 20 C jour et nuit). Une partie des plantes a été maintenue pendant toute la période d'essai dans une solution nutritive complète (N-continu); et l'autre partie a été transférée pendant 21 jours (essai 1) et 9 jours (essai 2) dans des solutions nutritives sans azote (N-discontinu). Sur la moitié des plantes cultivées dans le milieu sans azote, les feuilles ont été aspergées avec une solution d'urée. Les plantes cultivées dans les deux variantes N-discontinu (application de ± d'urée sur les pousses) présentent une croissance moins élancée que celles cultivées en N-continu (fig. 1). Lors de l'apport continu d'azote aux racines il n'y a pas d'induction de la tubérisation (fig. 1, tableau 2). Par l'apport discontinu d'azote, l'induction de la tubérisation eut lieu, malgré l'application d'urée sur les pousses. Il n'a pas été observé de corrélation entre l'induction de la tubérisation et la teneur totale d'azote, de nitrate, et d'azote réducteur des plantes (fig. 1, 2 et tableaux 1, 2). Les résultats laissent présumer que le déclanchement du ‘stimulus’ de l'induction de la tubérisation provient de la pousse. Cependant, l'information arrive à la pousse par un changement du spectre des phytohormones, qui est causé par la nutrition particulière des racines en azote.

     

Potato minitubers: Technology validation in Mexico

The effects of four previously reportedin vitro tuber-inducing modified culture media on the potato cultivars Atzimba and Juanita were studied under three illumination regimes. Tuberization from stem segments started 7–18 days after transfer for all the cultivar-light-medium combinations, but this early start was not related to tuber yield. Atzimba tuberized more than Juanita (1.0 and 0.8 tubers/plant respectively), and 8 h light was optimal. The medium by Wang Hu (WH) promoted the greatest tuberization for cultivar Atzimba (1,198 mg/plant) and that by Palmer-Smith (PS) for Juanita (290 mg/plant). The modified Stallknecht’s (ST), on the contrary, slightly stimulated tuberization under all illumination conditions. The presence of cytokinins and light favored the tuberization process. Dormancy was not observed in any of the microtubers, regardless of the tuber-inducing treatment.     

Manipulation of microtubers for direct field utilization in seed production

A two-year field study was conducted to determine the effects of jasmonic acid (JA), light (duringin vitro explant production andin vitro tuberization phases), and dormancy-breaking treatment on performance of microtubers in the production of seed tubers (pre-elite) in five potato cultivars. Microtubers were produced under short day (8-h) conditions and in darkness, from stock plantlets pre-treated with JA and untreated, and on tuberization media with or without JA. Microtuber performance was compared to invitro plantlets transplanted directly to the field. Yields of tubers from microtubers were 30% to 40% of those from plantlets. Microtubers of cultivars Amisk and Russet Burbank produced the highest yields of pre-elite tubers. Atlantic microtubers performed poorly in the field. JA pre-treatment of stock plantlets, prior toin vitro tuberization, enhanced seeds tuber production from microtubers in Russet Burbank and lowered in Shepody. JA presence in media duringin vitro tuberization significantly lowered production of tubers while exposure to 8-h light resulted in microtubers performing significantly better in the field than microtubers produced in the dark. Dormancy release was the key factor influencing microtuber performance. Unlike greenhouse studies, gibberellic acid (GA₃) was more effective than Rindite. A further refinement of the production and handling methods is required before microtubers can be recommended for field production of seed tubers.     

Tuberization and abscisic acid content inSolanum tuberosum as affected by nitrogen nutrition

Summary Potato plants (Solanum tuberosum L.) were grown under constant climatic conditions in water culture with continuous and discontinuous nitrogen supply. The effect of N nutrition on tuberization and abscicic acid (ABA) content in various parts of the plants was investigated. With the exception of the stolons, interrupting the N supply caused an increase in the ABA content. After renewed N supply the ABA content dropped within 3 days to the original level. With continuous N supply the ABA content varied only to a limited extent. The ABA content of the stolons was not affected by the mode of N nutrition and remained at an almost constant level despite the fact that exogenous ABA was translocated within the stolon acropetally and accumulated in the tip. After tuberization the ABA content of the stolons and tubers rose considerably. The increase in ABA content in roots. exudate, and shoot after N withdrawal was accompanied by the initiation of tuberization in ‘physiologically old’ plants but not in “physiologically young’ plants of the same age. It is postulated that although ABA is involved in the regulation of tuberization, it is the balance between ‘promoting’ hormones such as ABA and ‘inhibiting’ hormones such as gibberellic acid which is the controlling factor.

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Zusammenfassung In Wasserkulturversuchen wurde der Einfluss von kontinuierlicher und diskontinuierlicher N-Ern?hrung auf das Wachstum. die Knollenbildung sowie den Gehalt an Abscisins?ure (ABA) in verschiedenen Teilen der Kartoffelpflanze untersucht. Die Pflanzen wuchsen unter konstanten Klimabedingungen (20 C, 12 h Tagesl?nge). Diskontinuierliche N-Ern?hrung bedeutet eine Unterbrechung des N-Angebotes für 7 Tage mit nachfolgendem erneuten N-Angebot. W?hrend einer N-Entzugsphase und der nachfolgenden N-Aufnahmephase wurden Pflanzen im Abstand von 2–3 Tagen geerntet und auf den ABA-Gehalt im Spross. Exsudat, Wurzel und den Stolonen untersucht. Parallel dazu wurden gleich alte, kontinuierlich mit N ern?hrte Pflanzen geerntet und analysiert. ABA wurde gaschromatographisch bestimmt. Kontinuierliche N-Ern?hrung bewirkte ein stetes Spross-und Wurzelwachstum, Knolleninduktion trat nicht ein. Unterbrechung des N-Angebotes (diskon.-N) beeintr?chtigte sowohl das Spross-als auch das Wurzelwachstum (Abb. 1). Zwei Tage nach Beginn der N-Entzugsphase wurden Knollen induziert. Der ABA-Gehalt schwankt bei kontinuierlich-N w?hrend der gew?hlten Versuchsdauer unregelm?ssig. Dagegen steigt der ABA-Gehalt nach Unterbrechung des N-Angebotes an, und zwar im Spross um das Doppelte, in der Wurzel und im Exsudat um das 10-bzw. 20-fache. Wird danach erneut N angeboten. verringert sich der ABA-Gehalt innerhalb von 3 Tagen auf das Ausgangsniveau (Abb. 2). Diese Beziehung ist unabh?ngig vom physiologischen Alter der Pflanzen und wird auch bei nicht induzierten physiologisch jungen Pflanzen gefunden (Tab. 1). Der ABA-Gehalt der Stolonen wird offensichtlich nicht von der N-Ern?hrung beeinflusst. Er bleibt nahezu konstant und steigt erst nach der Induktion mit zunehmendem Knollenwachstum an (Abb. 2). Die fehlende Beziehung zwischen N-Ern?hrung und ABA-Gehalt der Stolonen kann nicht auf eine mangelnde ABA-Verlagerung zurückgeführt werden, denn ABA (als 2-¹⁴C-ABA angeboten) wird in der wachsenden Stolone akropetal verlagert und in der Spitze akkumuliert (Abb. 3). Reguliert wird die Knollenbildung wahrscheinlich vom Gleichgewicht die Induktion ‘f?rdernder’ wie ABA und ‘hemmender’ Wuchsstoffe Ist der Gehalt an ‘hemmenden’ Wuchsstoffen niedrig, kann durch Erh?hung des ABA-Gehaltes. z.B. nach Unterbrechung des N-Angebotes, die Knollenbildung induziert werden. Die Erh?hung des ABA-Gehaltes reicht jedoch offensichtlich nicht aus, um den wahrscheinlich sehr hohen Gehalt an ‘hemmenden’ Wuchsstoffen in physiologisch jungen Pflanzen zu kompensieren und die Knollenbildung zu induzieren (Tab. 1).

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Résumé L'influence d'une nutrition en azote continue et discontinue sur la croissance, la formation des tubercules et la teneur en acide abscissique (ABA) de diverses parties de la plane de pomme de terre a été étudiée dans des essais en hydroponie. Les conditions de croissance ont été maintenues constantes (20°C, longueur du jour 12 h). Une nutrition discontinue d'azote signifie une interruption de 7 jours dans l'apport d'azote. Les plantes ont été récoltées tous les 2 à 3 jours pendant la période sans azote ainsi que pendant la période consécutive. La teneur en ABA a été analysée dans les tiges, exsudat, racines et stolons. Des plantes d'un même age, mais alimentées en azote de manière continue ont été récoltées et analysées en parallèle. L'ABA a été déterminé par chromatographie en phase gazeuse. Une alimentation ininterrompue d'azote a pour effet une croissance constante de la tige et des racines: la formation des tubercules n'est pas induite. L'interruption de l'apport d'azote (procédé discontinu) entrave aussi bien la croissance de la tige que celle des racines (fig. 1). La tubérisation commence 2 jours après le début de la phase de suppression d'azote. La teneur en ABA varie irrégulièrement dans le procédé N-continu pendant la durée de l'essai. Dans le procédé N-discontinu, le taux d'ABA double dans la tige et augmente de 10 à 20 fois dans les racines et l'exsudat. Lorsque l'apport d'azote est à nouveau garanti, la teneur en ABA rejoint son niveau initial après 3 jours (fig. 2). Cette relation est indépendante de l'age physiologique de la plante; on la trouve également sur des plantes physiologiquement jeunes dont la tubérisation n'est pas induite (tab. 1). La teneur en ABA des stolons ne semble pas être influencée par la nutrition azotée. Elle demeure pratiquement constante et n'augmente qu'après l'induction. avec le développement des tubercules (fig. 2). La relatin inexistante entre la nutrition azotée et la teneur en ABA dans les stolons ne peut être attribuée à une translocation insuffisante de l'ABA, car l'ABA (incorporé sous forme de 2-¹⁴C-ABA) se déplace acropétalement dans les stolons en croissance pour s'accumuler dans la pointe (fig. 3). La tubérisation est probablement contr?lée par l'équilibre entre les substances de croissance ‘favorisant’ (tel l'ABA) et ‘inhibant’ l'induction. Si la teneur en substances ‘inhibant’ l'induction est basse, une augmentation de la teneur en ABA, par interruption de l'apport d'azote par exemple, peut induire la formation des tubercules. L'augmentation de la teneur en ABA ne suffit pas à compenser la teneur, probablement très élevée, en substances ‘inhibant’ l'induction, chez des plantes physiologiquement jeunes et à induire par là, la formation des tubercules.

     

Influence of nitrogen nutrition,daylength and temperature on contents of gibberellic and abscisic acid and on tuberization in potato plants

Summary In water culture experiments, plants grown under inducing climatic conditions (20°C and 12 h) and continuous supply of N had a relatively low ABA and a high GA content in the shoot. These plants failed to form tubers. The combination of these same climatic conditons with interruption of the N supply led to an increase in the ABA and the simultaneous decrease in the GA content, i.e. a high ABA/GA ratio. Coincidently tuberization occurred. Restoration of the N supply cáused an inversion of the ABA/GA ratio and was often accompanied by regrowth of tubers. Under non-inducing climatic conditions (30°C or 18 h) interruption of the N supply still increased the aBA content but failed to decrease the GA content. Under these conditions tuberization was not observed. The results indicate that N nutrition, like photoperiod and temperature, may control tuberization in potato plants mainly by changing the ABA/GA ratio.

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Zusammenfassung In Wasserkulturversuchen wurden der Einfluss von kontinuierlichem und diskontinuierlichem N-Angebot bei unterschiedlicher Temperatur (20°C bzw. 30°C) und Tagesl?nge (12 bzw. 18 Std.) auf den Gehalt an Abscisins?ure (ABA) und Gibberellins?ure (GA) im Spross und auf die Knolleninduktion untersucht. Die Pflanzen (S. tuberosum cv. Ostara) wuchsen in Klimakammern. Bei kontinuierlichem N-Angebot wurde die NO₃-Konzentration der N?hrl?sung st?ndig h?her als 1 mM gehalten, w?hrend bei diskontinuierlich-N das N-Angebot periodisch für 6 Tage unterbrochen wurde (3 Tage+N und 6 Tage-N). Die unterschiedlich mit N ern?hrten Pflanzen wurden im Abstand von 3 Tagen geerntet und in den Sprossen die ABA- und GA-Gehalte untersucht. ABA wurde gaschromatographisch und GA mit dem Salathypokotyltest bestimmt. Bei kontinuierlichem N-Angebot wurde die Knolleninduktion auch bei induktiven Klimabedingungen (12 Std. Tagesl?nge und 20°C) verhindert. Die Wachstumsrate der Sprosse blieb hoch. Unterbrechung des N-Angebotes (diskont. N) verminderte die Wachstumsrate der Sprossen und führte zu Knolleninduktion. Bei kontinuierlichem N-Angebot waren in den Sprossen die ABA-Gehalte niedrig und die GA-Gehalte hoch (Abb. 2). Unterbrechung des N-Angebotes führte zu raschem Anstieg der ABA-Gehalte und Abfall der GA-Gehalte (ABA/GA=1,5). Gleichzeitig mit dieser Verschiebung trat Knolleninduktion auf. Nach erneutem N-Angebot kam es durch Abnahme der ABA- und Zunahme der GA-Gehalte wieder zur Umkehrung dieses Verh?ltnisses (ABA/GA ∼0,8). Ein überh?htes N-Angebot unmittelbar nach der Induktion führte zum ‘Durchwachsen’ der Knollen (Abb. 3), offenbar die Folge des ver?nderten Phytohormonverh?ltnisses. Im Langtag (18 std.) oder bei konstant hohen Temperaturen (30°C) unterblieb auch nach Unterbrechung des N-Angebotes die Knolleninduktion. Unter diesen Bedingungen stieg zwar der ABA-Gehalt an, der GA-Gehalt jedoch ebenfalls, wodurch sich das ABA/GA-Verh?ltnis nur leicht erh?hte. Auffallend war, dass auch nach Unterbrechung des N-Angebots im Langtag die Wachstumsrate der Sprosse hoch blieb, und bei hoher Temperatur die Wurzelentwicklung stark beeintr?chtigt war (Abb. 5). Die Versuchergebnisse sprechen dafür, dass für den Anstieg der ABA-Gehalte im Spross bei Unterbrechung des N-Angebotes die Wurzeln eine zentrale Rolle spielen. Dagegen scheint der GA-Gehalt des Sprosses eng mit der meristematischen Aktivit?t der Sprosspitzen korreliert zu sein. Umweltfaktoren, die besonders das Sprosswachstum f?rdern (kont. N; hohe Temperaturen), k?nnten auf diesem Weg das ABA/GA-Verh?ltnis verkleinern und dadurch die Knolleninduktion verhindern.

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Résumé L'apport continu et discontinu d'azote aux plantes cultivées en hydroponie et exposées à des températures de 20°C et 30°C, à des longueurs de jour de 12 et 18 heures, a été examiné en relation avec la teneur d'acides abcissique (ABA) et gibberellique (GA), dans les pousses ainsi que l'effet sur la tubérisation. Les plantes (S. tuberosum cv. Ostara) ont été cultivées en chambre de croissance. Par l'apport continu d'azote, la concentration de la solution nutritive en NO₃ a été maintenue constamment au-dessus de 1 mM. Tandis que par l'apport discontinu d'N, il a été observé un arrêt d'apport d'azote pendant 6 jours (3 jours+N et 6 jours-N). Les plantes soumises aux différents traitements ontété récoltées à intervalles réguliers de 3 jours. L'ABA et le GA ont été dosés à partir des tiges. L'ABA a été dosé par chromatographie en phase gazeuse et le GA avec l'aide du test de l'hypocotyle de salade. Par l'apport continu d'azote, l'induction de la tubérisation n'a pas eu lieu, même par des conditions de climat favorables (longueur du jour 12 h et 20°C). Le taux de croissance des tiges était très élevé. L'apport discontinu d'N diminuait la croissance des tiges en déclenchant la tubérisation. Lors d'apport continu d'azote, les teneurs en ABA dans les tiges étaient basses et celles en GA élevées (fig. 2). L'interruption d'apport d'N provoque un accroissement rapide de la teneur en ABA et une diminution de GA (ABA/GA=1,5). Ce changement était en relation avec la tubérisation. Par un nouvel apport l'ABA diminuait et le GA augmentait, et la relation a été inversée (ABA/GA∼0,8). Un surdosage d'N sit?t après la tubérisation a provoqué la germination des tubercules (fig. 3), probablement en raison du changement des relations entre les phytohormones. Par jour long (18 h) ou par une température constante de 30°C, il n'y eut pas de formation de tubercules, même après un arrêt de l'apport d'N. Par ces conditions, la teneur en ABA augmentait, et celle de GA également; le rapport de la relation ABA/GA n'a été que légèrement élevé. Par jour long, la croissance des tiges restait élevée même après avoir interrompu l'apport d'N. La croissance des racines était fortement perturbée par températures élevées (fig. 5). Les résultats d'essais démontrent que les racines jouent un r?le important sur l'augmentation du taux d'ABA dans les tiges, lors de l'arrêt d'apport d'N. Par contre, il semblerait que le taux de GA est étroitement corrélé avec l'activité méristématique des sommets des pousses. Les facteurs du milieu qui favorisent la croissance des tiges (N continu, températures élevées) pourraient par cette voie diminuer la relation ABA/GA et ainsi empêcher toute tubérisation.

     

Effect of photoperiod on tuberization in the Livingstone potato (Plectranthus esculentus N.E.Br. Lamiaceae)

The Livingstone potato (Plectranthus esculentus N.E.Br.) produces a cluster of edible tubers at the base of the stem that are used as a potato substitute in many areas of Africa. No information is available on factors affecting tuberization in this species. Photoperiod is known to influence storage organ formation in a wide range of crops, and pilot trials indicated that it also played a role in tuberization in P. esculentus. The critical photoperiod for tuber induction, as well as the number of short-day cycles required to induce tubers, were investigated in glasshouse trials using in vitro plants. Nine photoperiod treatments (30-min intervals from 10 to 14 h of light) were applied in the critical photoperiod experiment. To determine the number of short-day cycles required to induce tuberization, plants were exposed to short days (10 h light) for periods ranging from 0 to 20 days at 2-day intervals. Data were collected from both intact plants and sub-apical two-node cuttings made after the experimental treatments were completed. The critical photoperiod for the specific genotype used in this study was between 12.5 and 13 h, with cuttings giving a slightly exaggerated result over that of intact plants. It was established that exposure to four short-day cycles was sufficient to induce tuberization in this species.     

Gelling agent and light effects onin vitro tuberization of potato cultivars

The effects of Gelrite and agar onin vitro tuberization of six potato cultivars, Atlantic, Chaleur, Cherokee, Desiree, Kennebec and Red Pontiac under low light intensity and in the dark were examined. The medium consisted of MS salts, vitamins, 6% sucrose, 2.5 mg/l kinetin and either 2 g/l Gelrite or 6 g/l agar. The cultures were kept either under diffused light with a 16 h photoperiod or in darkness at 22/19 C day/night temperatures for eight weeks. Tuberization was earlier and more uniform (a higher proportion of tubers ≥ 5 mm) on Gelrite than on agar solidified medium and earlier in the darkness than in the light. Light effects varied from cultivar to cultivar. The slowest to tuberize in light were Atlantic and Red Pontiac, the fastest, Chaleur and Cherokee. Chaleur, Cherokee and Kennebec produced significantly more large tubers and higher total tuber mass under low light than in darkness. Atlantic and Red Pontiac reacted in the opposite way. Desiree produced significantly more large tubers in the dark, but the differences in tuber mass between the dark and light conditions were not significant. Light also stimulated shoot and root growth in most of the cultures. No relation was observed between the relative maturities of the tested cultivars and their tuberization responsesin vitro.     

Amylase and invertase activities in relation to the concept of a ‘physiological sink’ in potato plants grown in different seasons,and the influence of chlormequat upon these

Summary Field trials were done to study the relation of dry matter accumulation, tuberization, and total carbohydrate content in different plant organs with the activities of amylase and invertase in different growth seasons (winter and summer). The activities of both enzymes showed higher levels in winter and were correlated with lower total carbohydrate contents in leaves. However, dry matter production in tubers was higher in winter. It is suggested that higher hydrolytic activity might therefore be needed in winter for the mobilization of the stored carbohydrates in the leaves for transport to the physiological sink. In the conditions of earlier tuberisation and more dry matter production, higher activities of amylase and invertase were found. Chlormequat treatments led to higher amylase activity in leaves correlated with earlier tuberisation and higher tuber yield, thouth invertase activity was not affected or rather slightly decreased.

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Zusammenfassung Feldversuche wurden mit der Sorte Alpha unternommen, um den Zusammenhang zwischen Trockensubstanzbildung, Knollenbildung und gesamtem Kohlenhydratgehalt in verschiedenen Pflanzenorganen mit den Wirkungen von Amylase und Invertase in verschiedenen Anbauperioden in Aegypten (Winter, Anbau im Oktober; Sommer, Anbau im M?rz) zu untersuchen. Die Wirkungen beider Enzyme zeigten im Winter einen h?heren Grad, wie aus den in den Abb. 1, 2 und 3 dargestellten Kontrollwerten hervorgeht, und dieser war mit einem im allgemeinen etwas tieferen Kohlenhydratgehalt in den Bl?ttern korreliert (vgl. Abb. 4 und 5). Die Trockensubstanzproduktion in den Knollen war im Winter h?her (Abb. 6 und 7). Es wird angenommen, dass eine h?here hydiolytische T?tigkeit im Winter zur Mobilisierung der gelagerten Kohlenhydrate in den Bl?ttern für den Transport zum physiologischen sink ben?tigt wird-Unter den Bedingungen für frühere Knollenbildung und h?here Trockensubstanzproduktion wurde eine gr?ssere Aktivit?t von Amylase und Invertase gefunden. Behandlungen mit Chlormequat (500, 1000 oder 2000 g Aktivsubstanz pro Hektar) 7 Wochen nach dem Auspflanzen führte zu früherer Knollenbildung und, bei den zwei niedrigeren Dosierungen, zu h?heren Ertr?gen (Abb. 6 und 7). Diese dürften mit der gr?sseren Aktivit?t der Amylase in den Bl?ttern (Abb. 1 und 3) korreliert sein; das Fehlen den Ertragszunahme bei der st?rksten Dosierung is vielleicht auf zeitweilige Blattnekrosen zurück zuführen. Die Aktivit?t der Invertase war vergleichsweise wenig beeinflusst durch die Behandlung.

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Résumé Des essais en champ ont été effectués sur la variété Alpha pour étudier la relation de l'accumulation de matière sèche, de la tubérisation et de la teneur en hydrates de carbone totale dans les différents organes de la plante, avec les activity tés de l'amylase et de l'invertase au cours des différentes saisons de croissance en Egypte (hiver, plantation en octobre; été, plantation en mars) Les deux enzymes atteignent des niveaux d'activité plus élevés en hiver, comme le révèle l'examen des valeurs illustrées dans les figures 1, 2 et 3, et le phénomène est en liaison avec une teneur en hydrates de carbone généralement quelque peu plus basse dans les feuilles (comparer les fig. 4 et 5). La production de matière sèche dans les tubercules est plus haute en hiver (fig. 6 et 7). L'hypothèse est émise que l'activité hydrolitique plus élevée peut par conséquence être due en hiver à la mobilisation des hydrates de carbone des feuilles pour leur transport vers le sink physiologique. Dans des conditions de tubérisation plus précoce et d'une production plus abondante de matière sèche, on trouve des activités plus élevées de l'amylase et de l'invertase. Des traitements au chlormequat (500, 1000 ou 2000 g de substance active par ha) 7 semaines après la plantation provoquent une tubérisation plus précoce et, avec deux doses les moins élevées, des productions plus élevées (fig. 6 et 7). Ces faits pourraient être en corrélation avec des activités plus élevées de l'amylase dans les feuilles (fig. 1 et 5), le manque d'accroissement de la production avec la dose la plus élevée étant peut-être d? à une nécrose temporaire de la feuille. L'activité de l'invertase est comparativement plus influencée par le traitement.

     

Influence of Nitrogen Supply of Potato Plantlets on In Vitro Tuberization Pattern under Inductive and Non-inductive Conditions

The effects of nitrogen supply of in vitro plantlets on subsequent in vitro tuberization were examined in three potato varieties. In vitro plantlets were raised on MS media with varying amounts of ammonium nitrate, resulting in 70, 80, 100, 120 and 160% of the standard N content in MS medium and various nitrate : ammonium ratios. Tuberization was induced by adding an 8% sucrose solution to 4-week old plantlets and keeping them 2 weeks under short or long days (8 and 16 h illumination per day, respectively), followed by darkness for 9 weeks. Under long days, a lower nitrogen content in the medium and higher nitrate : ammonium ratio were favourable for the development of large tubers (>6 mm). Under short days, the total number of tubers increased with an increase in nitrogen content of the medium in cultivars Gülbaba and Désirée but not in cultivar Boró, while the number of large tubers was not significantly influenced by nitrogen supply. The tuber weight per plantlet was strongly influenced by genotype. Nitrogen supply of the in vitro plantlets had a prolonged effect on in vitro tuberization. Because the optimum nitrogen treatment is genotype specific, the quantity of large in vitro tubers could be increased by adjusting the nitrogen content of the medium.     

A survey of recent Japanese research on dormancy in potato tubers

Summary A review is given of recent Japanese research on the physiology and biochemistry of dormancy in the potato tuber. The influence of natural growth inhibiting and stimulating compounds on tuberization and sprouting is discussed. The ratio between these growth-regulating substances probably controls the shift in relative activity of different respiratory enzyme systems occurring on the termination of dormancy.

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Zusammenfassung Es wird berichtet über neue physiologische und biochemische, in Japan durchgeführte Untersuchungen in bezug auf die Keimruhe der Kartoffelknolle. Die Einflüsse, welche natürlich vorkommende wachstumshemmende und-f?rdernde Stoffe auf die Knollenbildung und die Keimung ausüben, werden behandelt. Das Verh?ltnis zwischen diesen Wachstumsregulatoren beeinflusst die Ver?nderungen der relativen Aktivit?t der verschiedenen Atmungsenzymsysteme die bei der Beendung der Keimruhe auftreten.

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Résumé L'auteur nous renseigne sur les recherches physiologiques et biochimiques sur la dormance de la pomme de terre récemment effectuées au Japon. Il traite l'influence des substances naturelles inhibitrices ou stimulatrices de croissance sur la formation des tubercules et la germination. La proportion de substances de ces deux groupes influence la modification des rapports d'activités des systèmes respiratoires à la fin de la dormance.

     

The effect of the inhibitors of protein and nucleic acid synthesis on the coumarin-induced tuberization and growth of excised axillary shoots of potato sprquts (Solanum tuberosum l.) culturedin vitro

The inhibitors of protein and nucleic acid synthesis; chloramphenicol, para-fluorophenylalanine, actinomycin D, and 5-fluorouracil were evaluated for their effectiveness in inhibiting coumarin-induced tuberization, tuber growth, and the inhibition of.root and shoot growth of excised axillary shoots of potato sprouts culturedin vitro. To date, it has been demonstrated that both kinetin and coumarin readily effect 100 percent tuberization of the shoots culturedin vitro. The results of the present study demonstrate that with the exception of 5-fluorouracil, the inhibitors significantly inhibited the coumarin-induced. tuberization, tuber growth, and root growth whereas in previously published data by Palmer and Smith (6), the inhibitors merely delayed kinetin-induced tuberization. It is suggested that both protein and nucleic acid synthesis are required for the coumarin-induced tuberization processes, and the mode of action of coumarin is distinctly different from that of kinetin.     

Observations on the development rhythm of potato parents in early crop breeding

Summary Early potato varieties are very useful for Spain but early tuberization is even more important than early maturity. Hence in the breeding for early crops carried out by the “Estación de Mejora de la Patata” (Station for Potato Breeding), the choice of potato parents was based on the study of their development rhythms including the vegetative and tuberization rhythms. After an analysis of data on the various stages of potato plant growth and tuber development, varicties exhibiting early tuberization and maturity are indicated as being promising parents.

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Zusammenfassung Die Frühkartoffelzüchtung ist für Spanien sehr interessant. Einerseits ist es für die Zentrale Hochebene (mit ihrem typisch kontinentalen Klima) von Interesse, robuste Sorten mit kurzer Wachstumszeit zu besitzen, die sich zwischen den Sp?tfr?sten des Frühlings und der Dürre des Sommers entwickeln; andererseits sind die frühreifen Sorten auch für die künstlich bew?sserten Felder der Mittelmeerküste, und die “vegas” in Andalusien von groszer Bedeutung, da sie eine sehr frühe Belieferung des inl?ndischen, sowie des ausl?ndischen Marktes erlauben. Von noch gr?sserer Wichtigkeit als die Frühreife der Pflanze selbst, ist die frühe Knollenbildung. Wenn wir die Verh?ltnisse des Zentral-Plateaus beachten, hilft die frühe Knollenbildung bedeutend, die Dürre zu vermeiden und in den Zonen der künstlichen Bew?sserung des Mittelmeergebietes erlaubt sie die Ernte von noch grünen Pflanzen. Dies gibt wieder einen besseren Verdienst. Aus den genannten Gründen wurde in den Arbeiten zur Züchtung auf Frühreife in der “Estación de Mejora de la Patata” die Wahl der Eltern auf den Grundlagen ihres Entwicklungsrythmus getroffen. Das betrifft sowohl den vegetativen Rythmus als auch den der Knollenbildung. Diese Beobachtungen wurden im Tal von Vitoria durchgeführt (520 m über dem Meeresspiegel) wo die “Estación de Mejora de la Patata” eine 75 ha umfassenden Hof besitzt. Vitoria befindet sich in der n?rdlich-zentralen Zone Spaniens, ungef?hr auf dem 43. Grad n?rdlicher Breite, mit einem durchschnittlichen j?hrlichen Niederschlag von 750 bis 800 mm und normalerweise einer Trockenperiode w?hrend des Sommers. Da Sp?tfr?ste im Frühling an der Tagesordnung sind, erfolgt die Pflanzung im Monat Mai. Auf Grund der Daten der vegetativen Entwicklungsphase und der Frühreife der Knollenbildung, zeigen Erstling, Saskia, Bintje. Aller-früheste Gelbe. Oberarnbacher Frühe. Erntedank und Katahdin ihre besondere Verwendungsf?higkeit als Eltern sowohl im Hinblick auf die Frühreife ihrer Entwicklung als auch die der Knollenbildung. Oberarnbacher Frühe und Katahdin zeichnen sich auszerdem durch ihre gute Blüten-und Pollenbildung aus, was sie noch wertvoller macht, da diese Qualit?ten selten in frühen Sorten zu finden sind.

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Resumen Las variedades tempranas de patata son muy interesantes para Espa?a, siendo requerida no solamente maduración temprana, sino también tuberización precoz, que es importante. De aqui que en el trabajo efectuado sobre “breeding” para prococidad por la “Estación de Mejora de la Patata”, la elección de progenitores se ha basado en el estudio de sus ritmos de desarrollo, que comprenden los ritmos vegetativo y de tuberización. Después de analizar los datos sobre fases de desarrollo vegetativo y precocidad de tuberización, las variedades que muestran tuberización y maduración tempranas, se se?alan como progenitores valiosos.

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Résumé Les variétés précoces de la pomme de terre sont très intéressantes pour l'Espagne. D'une part, il est intéressant pour le plateau central (à climat extrême) de posséder des variétés rustiques à cycle de courte durée, pouvant se développer entre les gelées tardives du printemps et la sécheresse de l'été. D'autre part, les variétés précoces sont de haute importance pour les régions irriguées de la c?te méditerranéenne et les plaines fertiles de l'Andalousie, puisqu'elles permettent de mettre de bonne heure la production sur le marché, surtout à l'étranger. Cependant, une tubérisation précose est encore plus importante que la maturité précoce. Sur le plateau central, la précocité de la tubérisation permet d'éviter les effets nuisibles de la séchresse, tandis que dans les régions irriguées que nous venons de nommer, cette précocité de la formation des tubercules permet de récolter quand les plantes sont encore vertes; ce qui donne aussi de meilleurs revenus. Par conséquent, dans les travaux réalisés par la “Estación de Mejora de la Patata” pour augmenter la précocité, le choix des géniteurs a cu pour base l'étude du rythme de leur développement, c'est-à-dire le rythme végétatif et le rythme de tubérisation. Les observations ont été faites dans la plaine de Vitoria (à 520 m d'altitude), où la “Estación de Mejora de la Patata” utilise une ferme de 75 hectares. Vitoria est située dans le centre Nord de l'Espagne, vers 43 de latitude Nord. Les précipitations y atteignent une moyenne annuelle de 750 à 800 mm, mais il y a généralement une période de sécheresse en été. Comme il se produit ordinairement des gelées tardives au printemps, on plante au mois de mai. Selon les données obtenues sur les phases du développement végétatif et la précocité de tubérisation, les variétés Eersteling, Saskia, Bintje, Allerfrüheste Gelbe, Oberarnbacher, Frühe, Erntedank et Katahdin conviennent comme géniteurs, tant par leur précocité de maturité que par celle de leur tubérisation. Les variétés Oberarnbacher Frühe et Katahdin offrent de plus les avantages d'une bonne floraison avec production de pollen, caractères peu courants chez les variétés précoces.

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Paper read to the Section Varieties at the 1st Triennial Conference of the E.A.P.R., Braunschweig-V?lkenrode, Sept. 1960.     

Importance of the degree of virus infection for the production of ware potatoes

Summary With recent data on competition of plants in the field an attempt is made to give a summary of the literature, dealing with the influence of virus diseases on yield. It is theoretically possible, that up to a certain percentage the diseases have no effect on the yield. It is even possible, if planting is too dense, or if the diseased plants start tuberization before the healthy plants, and if the healthy plants have a longer vegetation period than the diseased neighbours, that slightly higher yields might be obtained.

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Zusammenfassung Der Schaden, der durch Pflanzen mit sekund?rem Blattroll und Virus Y im Feld unter Bedingungen, in denen keine Infektion gesunder Pflanzen durch sekund?r infizierte Pflanzen erfolgt, angerichtet, wird, h?ngt von der Reaktion der gesunden Nachbarpflanzen ab. Die im Vergleich zu Bl?ttern gesunder Pflanzen niedriger Assimilationsrate und h?here Respirationsrate der Bl?tter blattrollkranker Pflanzen sind — wie zu verschiedenen Malen in der Literatur erw?hnt — kein Ma?stab für den unter Feldbedingungen entstehenden Schaden. Wenn sich die sekund?r kranke Pflanzknolle nach dem Auspflanzen nicht zu einer Pflanze entwickelt, ist der Schaden demjenigen von Lücken vergleichbar; er wird von der Pflanzdichte beeinflusst. Ueberwachsen von freiem Raum rund um unterentwickelte Pflanzen durch ihre Nachbarn kann auch sp?ter in der Vegetationszeit erfolgen, weil Pflanzen unter fruchtbaren Bedingungen bis fast zur Reifezeit wachsen und neue Bl?tter erzeugen. Angaben über Sch?den durch andere Viruskrankheiten sowie durch Prim?rinfektionen und über die Reaktion von gesunden Nachbarpflanzen auf diese kranken Pflanzen sind nicht verfügbar. Wenn die Assimilationsraten niedriger w?ren und die Entwicklung der Pflanzen gleich wie die gesunder Pflanzen, so dass kein ausgleichendes Wachstum durch gesunde Pflanzen stattfinden k?nnte, k?nnte der durch diese Viruskrankheiten verursachte Schaden gr?sser sein als jener, der auf Viruskrankheiten zurückgeht, die das Pflanzenwachstum ernsthaft beeintr?chtigen.

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Résumé Le dommage causé dans un champ par les virus de l'enroulement secondaire et Y, dans des conditions ne permettant aucune infection des plantes saines, est lié à la réaction des plantes saines du voisinage. Le moindre taux d'assimilation et la vitesse respiratoire plus élevée des feuilles des plantes atteintes d'enroulement, comparativement aux feuilles des plantes saines, rapportés de nombreuses fois dans la littérature, ne permettent pas la mesure du dommage causé dans le champ. Si les plants atteints d'une maladie secondaire ne se développent pas après la plantation, le dommage peut être comparable au dommage réalisé par les espaces vides et serait influencé par la densité de plantation. La couverture des espaces vides par les voisines autour des plantes sous-développées peut aussi appara?tre plus tard dans la saison, parce que les plantes en condition fertile grandissent et développent de nouvelles feuilles presque jusqu'au moment de la maturité. On ne dispose pas de données concernant les dommages causés par les autres viroses et par les infections primaires, de même que la réaction des plantes saines au voisinage sur ces plantes. Si les taux d'assimilation sont abaissés et le développement est le même que celui des plantes saines, de sorte qu'aucune croissance compensatoire des plantes saines ne se produit, les dommages causés par les viroses pourraient être plus élevés que ceux d?s aux viroses affectant sérieusement la croissance des plantes.

     

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.