Ultramicro-ELISA with a fluorogenic substrate for detection of potato viruses

Summary A double-antibody ELISA is described in which polystyrene-covered polyvinylchloride plates with 10 μl test volume in the wells are used as a solid phase. A fluorogenic substrate, 4-methylum-belliferyl phosphate is used instead of a colorigenic substrate. The plates are loaded with 10 μl samples by using a 50-channel micropipette and fluorescence units read at 0.16 mm thickness with a special measuring device. The practicability and sensitivity of the method are exemplified by the detection of potato viruses X, Y and M (secondary infections) and potato leafroll virus (primary infections), in leaf and tuber extracts. Ultramicro-ELISA is as reliable in detecting the viruses as the standard ELISA. Because of the very small volumes used in the wells, chemicals, antibodies and alkaline phosphatase are reduced by 95% as compared with the standard test.

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Zusammenfassung Es wird ein Ultramikro-ELISA in der Form eines Doppelantik?rper-ELISA (Clark & Adams, 1977) beschrieben, in dem als feste Phase polystyrolbeschichtete Polyvinylchlorid-Folien mit einem Füllvolumen von 10 μl verwendet wurden. Die Dosierung erfolgte in einem Raster von 5×10 mit einem speziellen 50-kanaligen Mikropipetter. Alle Inkubationsschritte wurden bei Raumtemperatur durchgeführt. Nach dem Ausspülen mit PBS-Tween wurden die Folien 20 Minuten mit Aqua dest. gewaschen. An Stelle des chromogenen Substratesp-Nitrophenylphosphat wurde 0,0005 mol/l 4-Methylumbelliferylphosphat in Diethanolaminpuffer verwendet. Die Reaktionszeit für das fluorogene Substrat betrug 20 Minuten. Ein Abstoppen der Substratreaktion entfiel, da die L?sung nach erfolgter Reaktion mit einem Mikropipetter auf eine im Raster 5×10 gekammerte Glasmessküvette überführt wurde. Die Messung der Fluoreszenzintensit?t erfolgte bei 0,16 mm Schichtdicke in einem speziellen Auswerteger?t. Dieser Ultramikro-ELISA, der zur quantitativen Bestimmung des α₁-Fetoproteins Anwendung findet (Horn et al., 1981; Hoffmann-Blume et al., 1983), wurde in seiner Nachweissicherheit mit einem üblichen Doppelantik?rper-ELISA verglichen (Richter et al., 1979). In die Untersuchungen wurden Blattpress?fte von Pflanzen einbezogen, die mit Kartoffelblattroll-Virus (PLRV), Kartoffel-Virus Y (PVY) und Kartoffel-Virus M (PVM) infiziert waren. Des weiteren wurden das Kartoffel-Virus X (PVX) sowie die Viren PVY und PVM in sekund?rinfizierten Knollen und Bl?ttern von Kartoffelzuchtst?mmen (spontane Freilandinfektionen) nachgewiesen. Zum Nachweis prim?rer Infektionen mit PLRV wurden gesunde Mutterpflanzen der Sorte Adretta an zwei Terminen mit Hilfe von Blattl?usen infiziert. Die mit beiden ELISA-Verfahren erhaltenen Ergebnisse stimmten überein. In Blattpresss?ften konnten die Viren bis zu einer Verdünnung von 10⁵ (PVM), 10³ (PVY) und 10² (PLRV) nachgewiesen werden. In 20 Individuen von Kartoffelzuchtst?mmen wurden mit beiden Verfahren übereinstimmend PVX und PVY in 5 Knollen- und Blattproben festgestellt; PVM wurde in 12 Blatt- und 13 Knollenproben nachgewiesen. Die in Blattproben ermittelten Extinktionen bzw. Fluoreszenzintensit?ten lagen um den Faktor 2–5 h?her als die Werte der Knollenextrakte. In 20 mit PLRV prim?rinfizierten Mutterpflanzen wurden im Rahmen der Blattuntersuchungen Ende Oktober mit beiden Verfahren 10 infizierte Stecklinge ermittelt. Die Ergebnisse wurden durch die Augenstecklingsprüfung, bei der 9 infizierte Pflanzen gefunden wurden, unterstützt. Bei der Untersuchung prim?rinfizierter Knollen wurde nach einer Zwischenlagerung von 2,5 Monaten in 17 von 18 dieser Knollen eine PLRV-Infektion best?tigt. Die anschliessende Augenstecklingsprüfung ergab nur 12 PLRV-infizierte Pflanzen. Eine Abh?ngigkeit vom Infektionszeitpunkt wurde nicht gefunden. Der vorgestellte Ultramikro-ELISA besitzt nach diesen Ergebnissen die gleiche Sensitivit?t wie ein üblicher Standard-ELISA. Bedingt durch die geringen Füllvolumina k?nnen jedoch Chemikalien, Antik?rper und alkalische Phosphatase um 95% der im Vergleich zum Standard ben?tigten Mengen reduziert werden.

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Résumé Dans ce travail est décrit une méthode Ultramicro-ELISA avec le principe du double anticorps-ELISA (Clark & Adams, 1977). La partie réceptrice solide se compose de feuilles en polyvinylchloride additionnée de couches en polystérole avec une capacité de 10 μl par alvéole. La sensibilisation des plaques qui correspondent à une grille de 5×10 alvéoles, est effectuée avec une micro-multipipette à 50 canaux. L'incubation a lieu à température ambiante. Après rin?age des plaques avec le PBS-Tween le lavage est effectué durant 20 minutes avec de l'eau distillée. A la place du substratp-nitrophénylphosphore on utilise une solution de 4-methylumbelliferylphosphore 0,0005 mol/l avec un tampon de diethanolamine. La durée de réaction du substrat fluorescent est de 20 minutes. Un stoppage de la réaction est superflu, étant donné qu'une fois la réaction obtenue, la solution est prélevée avec une micro pipette et versée sur une grille-cuvette en verre avec 5×10 champs. La mesure de l'intensité fluorescente est effectuée avec un appareil spécial sur une couche de 0,16 mm. Cet ELISA Ultramicro-test utilisé pour la détermination quantitative de la protéine α-1 Feto (Horn et al., 1981; Hoffmann-Blume et al., 1983) a été comparé sur sa fiabilité avec un double anticorps-ELISA courant (Richter et al., 1979). Les examens comprenaient des jus de feuilles de pommes de terre contaminées par PLRV, PVY, PVM. On a également détecté le PVX, PVY et PVM, infections secondaires de tubercules et feuilles de clones de pommes de terre. Pour la détection des infections primaires de PLRV, des plantes-mères saines de la variété Adretta ont été infectées à deux dates à l'aide de pucerons. Les résultats obtenus avec les deux méthodes ELISA concordent dans tous les essais. Dans le jus de feuilles, les virus ont été détectés jusqu'à une dilution 10⁵ (PVM), 10³ (PVY) et 10² (PLRV). Sur les 20 clones examinés on a décelé avec les deux méthodes 5 cas de PVX et PVY dans les échantillons de tubercules et feuilles. PVM a été détecté dans 12 cas sur les feuilles et 13 fois sur les tubercules. Les extinctions, c'est-à-dire les intensités fluorescentes, sont 2 à 5 fois plus élevées à partir de jus de feuilles que sur du jus de tubercules. Sur 20 plantes qui présentaient une infection primaire, on a obtenu par des analyses foliaires des boutures à fin octobre, 10 individus infectés avec chaque méthode. Ces résultats ont été confirmés par des tests d'indexage qui ont donné 9 individus infectés. Lors de la détection d'infections primaires, après entreposage des tubercules pendant 21/2 mois, on a obtenu 17 tubercules positifs sur 18 contaminés de PLRV. L'indexage d'oeilletons a permis de déceler 12 individus malades sur ce même matériel. On a pas observé de différence selon l'époque d'infection de la plante-mère. Cela avait cependant été démontré lors d'une étude plus conséquente (Richter et al., 1983). Selon les résultats obtenus avec les virus de la pomme de terre PVX, PVY et PVM d'infections secondaires, ainsi que du PLRV d'infections primaires l'ultramicro-test ELISA offre la même sensibilité que le test ELISA standard. En raison des petits volumes des plaques, les substances chimiques, anticorps et phosphatase alcaline, peuvent être réduites de 95% comparativement avec la méthode traditionnelle.

     

Die Ausbreitung der Kartoffelviren S und M unter Feldbedingungen

Zusammenfassung Dreij?hrige Parzellenversuche ergaben, dass sich PVS und PVM unter Feldbedingungen gleichermassen rasch ausbreiten. Da in einer weit bepflanzten Parzelle die Befallrate h?her war als in einer eng bepflanzten Parzelle, wird bei beiden Viren der Blattlausübertragung eine gr?ssere Bedeutung beigemessen als der Kontaktübertragung. Der Anteil infizierter Knollen pro Pflanze ist abh?ngig von Infektionstermin. Bei früh infizierten Pflanzen war er h?her als bei sp?t infizierten. In Laborversuchen wurden beide Viren durch Blattl?use gleichermassen auf 2,9% der Versuchspflanzen übertragen. Die Ergebnisse weisen darauf hin, dass PVS und PVM in epidemiologischer Hinsicht als gleichartig zu betrachten sind.

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Summary The spread of potato viruses S and M (PVS, PVM) under field conditions was studied in experimental plots over 3 years. Virus-free potatoes of different cultivars were planted in alternate rows with potatoes containing PVS and PVM. Plants were tested for virus at regular intervals thereafter. There was a rapid increase in new infections in each of the 3 experimental years as is shown in Fig. 1. The average levels of infection with PVS and PVM in the final set of leaf samples were: 1980, end of July, 27% and 29% respectively; 1981, beginning of August, 21% and 15%; 1983, end of August, 31% and 35%. The final levels of infection in harvested tubers were investigated in 2 experimental years by using eye plugs. At the end of the growing period in 1980, 64% of the plants were infected with PVS and 54% with PVM. In 1983 the respective figures were 79.1% and 79%. Different plant and row spacings were used in plots to test whether spread of virus occurred principally through contact or through aphids. Fig. 2 shows that the number of new infections in the widely planted plots, where the plants barely touched and aphids had good opportunities for flight, increased more quickly than in the closely planted plots. After harvest it emerged that not all the tubers of a plant contained virus. Investigations showed that it was related to time of infection. Table 1 shows that the proportion of infected tubers was higher for plants infected early (virus detected before 3 August) than plants infected late (virus detected after harvest in eye plugs). In laboratory experiments the transmission of virus isolates from the experimental plots by aphids was low, at 2.9%, and was the same for both viruses (Table 2). The results indicate that in epidemiological respects PVS and PVM can be viewed as equally important. The higher infection levels of PVS in practice can be attributed to the greater proportion of PVS-containing plants in the field.

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Résumé Dans un essai parcellaire de 3 ans la dissémination des virus S et M (PVS, PVM) a été étudiée en conditions de plein champ. Différentes variétés indemnes de virus ont été cultivées en alternance avec des plants contaminés par le PVS et le PVM. Au cours de la prériode de végétation les plantes étaient régulièrement testées sur la présence de virus. La figure 1 présente une augmentation rapide des infections primaires pendant les 3 années d'essais. Sur les derniers échantillons de feuilles prélevés à fin juillet en 1980, au début d'ao?t en 1981 et à fin ao?t en 1983 il a été en moyenne décelé respectivement 27, 21 et 31% de plantes contaminées de PVS et 29, 15 et 35% pour PVM. En 1980 et 1983 le taux de contamination final a été établi par l'indexage des tubercules récoltés, en fin de la période de croissance. Les taux de contamination ont été en 1980 de 64% de PVS et 54% de PVM; en 1983 respectivement de 79,1 et 79%. Dans des parcelles avec différentes distances de plantation et d'interlignes le mode de transmission, soit par contact ou par les pucerons a été étudié. On reconna?t dans la figure 2, que les plantations espacées présentant de meilleures possibilités d'envol des pucerons présentaient un taux de contamination plus élevé que les plantations plus denses. Il est fréquemment apparu après la récolte que tous les tubercules d'une même plante ne sont pas contaminés. Des recherches ont démontré que cela était à mettre en relation avec l'époque d'infection. Dans le tableau 1 on peut voir que la proportion de tubercules contaminés est plus élevée lors d'infections précoces des plantes (test virologique jusqu'au 3 ao?t) que lors d'infections tardives (détection virale après la récolte par indexage). Des essais de transmission par pucerons en laboratoire, d'inoculats obtenus des parcelles d'essais, n'ont donné que peu de réussite soit 2,9% de contamination pour chacun des deux virus (tabl. 2). Les résultats démontrent que les virus PVS et PVM présentent une épidémiologie comparable. Les observations de la pratique faisant part d'un taux de contamination plus élevé du PVS sont à mettre en relation avec la proportion plus importante de plantes porteuses de PVS au champ.

     

Symptom development onA6 following inoculation with various viruses

Summary A6 plants were not susceptible to cucumber mild mosaic virus, pea early browning virus and potato mop-top virus. They produced local and systemic symptoms after inoculation with potato virus A (3 isolates), potato virus Y, potato virus X (4 isolates), potato aucuba mosaic virus (1 isolate), tobacco ringspot virus, tomato spotted wilt virus, cucumber mosaic virus (1 isolate) and only local necrotic symptoms after inoculation with potato virus A (2 isolates), tobacco mosaic virus, tobacco necrosis virus, tobacco rattle virus (3 isolates), tobacco etch virus and tomato black ring virus.A6 plants became systemically infected without symptoms after inoculation with potato aucuba mosaic virus (5 isolates), potato virus S, potato virus M and potato virus X (1 isolate). Detached leaves of those plants could be used reliably for the detection of potato virus A and potato virus Y.

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Zusammenfassung Es wurde festgestellt (K?hler, 1953; de Bokx, 1964; Spire et al., 1969), dass auch andere Viren als PVA und PVYA6 infizieren k?nnen. Eine unbekannte Infektion vonA6 k?nnte die Ergebnisse des für die Untersuchung auf PVA und PVY verwendetenA6-Testes beeinflussen. Aus diesem Grunde wurden gesundeA6-Pflanzen mit 20 Viren (und deren Isolaten) inokuliert, um herauszufinden, ob sie gepflückte oder nicht gepflückte Bl?tter vonA6-Pflanzen infizieren und Symptome ausl?sen k?nnen (Tabelle 1). Ferner wurde geprüft ob infizierte, symptomloseA6-Bl?tter für die Routine-Untersuchungen auf PVA und PVY verwendet werden k?nnen. Gepflückte Bl?tter vonA6-Pflanzen, die in einem blattlausfreien Glashaus gezogen wurden, undA6-Pflanzen, die in Klimakammern (20°C; Beleuchtung w?hrend 13 Stunden/Tag, Licht-intensit?t 16.000 lx) aufwuchsen, wurden nach Verletzung durch Karborundpulver 500 Mesh mit zerquetschten, virushaltigen Bl?ttern inokuliert. Das Vorkommen eines Virus sowohl in inokulierten als auch in nicht inokulierten Bl?ttern vonA6-Pflanzen wurde serologisch oder mit Testpflanzen untersucht (Tabelle 1). A6-Pflanzen waren nicht anf?llig für das Pea early browning-Virus, das Kartoffel Mop-top-Virus und das milde Gurkenmosaikvirus InA6 wurden generell lokale Infektionen verursacht durch CMV, PVA, TEV, TMV, TNV, TRV und TBRV (Tabelle 2; Abb. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8). Eine lokale und systemische Reaktion inA6 erfolgte nach Inokulation mit PAMV, PVX, PVY und TRSV (Tabelle 3, Abb. 9, 10). A6-Pflanzen wurden symptomlos, systemisch infiziert nach Inokulation mit den Isolaten von PVS und PVM.A6, inokuliert mit einem starken Stamm des AMV, zeigte systemische gelbe Flecken.A6-Pflanzen, systemisch infiziert mit AMV, PMV, PVS oder PVX, k?nnen als Testpflanzen für PVA und PVY (Abb. 11) verwendet werden; es ist aber zu empfehlen, nur gesundeA6-Pflanzen zu benützen, da infizierteA6-Pflanzen als Virusquelle wirken k?nnen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefasst.

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Résumé On a observé (K?hler, 1953; de Bokx, 1964; Spire et al., 1969) que d'autres virus que PVA et PVY pouvaient infecterA6. Une infection ignorée pourrait donc fausser les résultats du testA6 utilisé pour la détection de PVA et PVY. On a inoculé 20 virus (et leurs isolats) à des plantesA6 saines pour voir s'ils pouvaient infecter des feuilles détachées et non détachées de plantesA6 et induire des sympt?ms (Tableau 1). On a également recherché si des feuillesA6 infectées mais ne montrant pas de sympt?me pouvaient être utilisées dans les détections en série de PVA et PVY. On a inoculé avec du feuillage broyé porteur de virus, après poudrage avec de la poudre de carborundum de grosseur 500, des feuilles détachées de plantesA6 poussées en serre à l'abri d'aphides ainsi que des plantesA6 développées en chambre climatisée (20°C, éclairage durant 13 h par jour et intensité lumineuse de 16.000 lx).On a examiné sérologiquement et par plantes-tests (Tableau 1) la présence d'un virus à la fois sur feuilles inoculées et non inoculées de plantesA6. Les plantesA6 ne se sont pas montrées susceptibles au virus du brunissement précoce du pois, au virus mop-top de la pomme de terre, et au virus de la mosa?que légère de concombre. Généralement une infection locale surA6 est causée par CMV, PVA, TEV, TMV, TNV, TRV et TBRV (Tableau 2, Fig. 1–8). Une infection locale et systémique surA6 a suivi l'inoculation avec PAMV, PVX, PVY et TRSV (Tableau 3, Fig. 9, 10); l'inoculation des isolats PVS et PVM a provoqué une infection systémique sans sympt?me. L'inoculation d'un strain sévère de AMV a développé des taches jaunes systémiques. Les plantesA6 atteintes d'une infection systémique avec AMV, PVM, FVS et PVX peuvent être utilisées comme plantes-tests pour PVA et PVY (Fig. 11); il est toutefois recommandé de ne cultiver que desA6 sains, étant donné que lesA6 infectés pourraient agir comme source de virus. Les résultats sont résumés dans le Tableau 4.

     

Comparison of cDNA hybridisation and other tests for the detection of potato mop-top virus

Summary Potato mop-top virus (PMTV) was most easily detected in potato leaf material by ELISA which proved more reliable than ISEM or inoculation of indicator plants with sap or extracted nucleic acid. Nucleic acid hybridisation tests using complementary DNA (cDNA) to PMTV were more reliable than ELISA, ISEM or inoculation of indicator plants for detecting PMTV in tissue from spraing-affected tubers. Unreliable results were obtained when cDNA was used to detect virus in tubers with deep cracks, indicative of secondary symptoms. Tuber tissue examined by ISEM taken from either side of a necrotic arc show that relative virus concentration varies considerably over very short distances. ELISA on sprouts and stems from spraing-affected tubers also show that virus distribution is highly variable.

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Zusammenfassung Potato-Mop-Top-Virus wurde in Blattmaterial von Kartoffeln durch den ELISA nachgewiesen, welcher sich als verl?sslicher erwies als ISEM oder Inokulation von Indikator-pflanzen mit Saftextrakten oder extrahierter Nukleins?ure. Tabelle 1 zeigt, dass Saftextrakte oder extrahierte Nukleins?ure von 7 von 13 Symptom-aufweisenden Kartoffel-pflanzen auch Symptome aufNicotiana debneyi und/oderChenopodium amaranticolor hervorriefen. Mittels ELISA konnte von Symptom-aufweisendem Blattmaterial PMTV in 10 von 12 verd?chtigen Pflanzen ermittelt werden, im Vergleich dazu mittels ISEM nur bei 7 von 12 Pflanzen (Tabelle 2). Knollen mit fleckenartigen Symptomen (‘spraing’) wurden angekeimt und 4 Tage lang bei Licht oder Dunkelheit aufbewahrt. Andere Knollen wuchsen bis zur Reife unter Gew?chshausbedingungen. Mittels ELISA konnte bei Keimen und Trieben PMTV ?fter in Keimen von im Dunkeln gehaltenen Knollen nachgewiesen werden (Tabelle 3). ISEM, in 5 mm-Abst?nden an der Oberfl?che von Knollen, von 2 cm innerhalb eines nekrotischen Krieses bis 2 cm ausserhalb des nekrotischen Kreises genommen, zeigte, dass der Virusgehalt im Bereich sich entwickelnder Nekrosen am gr?ssten war (Tabelle 4). Nukleins?ure-Hybridisationstests bei Verwendung komplement?rer DNA gegen PMTV war verl?sslicher als ELISA, ISEM oder Inokulation von Indikatorpflanzen zum Nachweis von PMTV im Gewebe von Knollen mit Flecken. Unzuverl?ssige Ergebnisse ergaben sich, wenn cDNA zum Nachweis des Virus in Knollen mit sekund?ren Symptomen verwendet wurde (Tabelle 5).

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Résumé Le virus du mop-top de la pomme de terre a été détecté dans du matériel foliaire de pomme de terre par ELISA qui s'est révélé plus fiable que l'ISEM ou que l'inoculation de plantes indicatrices avec des extraits de sève ou d'acide nucléique. Le tableau 1 montre que les extraits de sève ou d'acide nucléique de 7 plantes sur 13 de pommes de terre présentant des sympt?mes ont induit des sympt?mes surNicotiana debneyi et/ouChenopodium amaranticolor. ELISA appliqué sur du matériel foliaire présentant des sympt?mes, a détecté le PMTV dans 10 plantes suspectes sur 12 comparé à 7 sur 12 avec l'ISEM (Tableau 2). Les tubercules présentant des sympt?mes d'arcs nécrotiques ont été mis à germer et placés ou bien à la lumière ou bien à l'obscurité pendant 4 jours. D'autres tubercules ont été cultivés jusqu'à maturité en conditions de serre. Les tests ELISA sur germes et tiges ont détecté le PMTV plus souvent dans les germes de tubercules conservés à la lumière (Tableau 3). L'ISEM sur des tissus de tubercules prélevés tous les 5 mm à la surface d'un tubercule, à partir de 2 cm à l'intérieur d'un arc nécrotique jusqu'à 2 cm à l'extérieur de l'arc, a montré que la teneur en virus était plus forte dans une zone où se développe la nécrose (Tableau 4). Les tests d'hybridation de l'acide nucléique utilisant de l'ADN complémentaire de l'ARN du PMTV ont été plus fiables qu'ELISA, l'ISEM ou l'inoculation de plantes indicatrices pour détecter le PMTV dans le tissu de tubercules montrant des arcs nécrotiques. Des résultats peu fiables ont été obtenus quand le cDNA a été utilisé pour détecter le virus dans les tubercules présentant des sympt?mes secondaires (Tableau 5).

     

An improved latex agglutination test for routine detection of potato viruses

Summary A modified latex agglutination test with plastic Petri dishes and the dispersant Tween-20 in the extraction buffer proved to be a simple, reliable procedure for routine detection of potato viruses X, Y, S, Andean potato laten and Andean potato mottle in leaves both of singly infected indicator hosts and potato. The main advantages of the modified method are that the flocculates found are large and easy to see, that equal or less amounts of sensitized latex are used, and that non-specific reactions occur less often than with other methods. The method is equally sensitive for detecting more than one virus when polyvalent latex is used.

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Zusammenfassung Eine modifizierte Version des Latex-Agglutinationstests mit Plastikpetrischalen als Reaktionsgef?sse und 0,05% des Dispersionsmittels Tween-20 im Extraktionspuffer erwies sich sowohl bei Bl?ttern als auch Indikatorpflanzen und Kartoffeln als einfache und zuverl?ssige Prozedur zum routinem?ssigen Nachweis der Kartoffelviren X, Y, S, APLV und APMV (Tabelle 2). Gegenüber Mikropipettierung ergab Latex bei der Ermittlung der isometrischen Viren APLV und APMV eine 500- bis 1000-fach h?here, bei den st?bchenf?rmigen Viren PVX, PVS und PVY jedoch nur eine 16- bis 125-fach h?here Empfindlichkeit (Tabelle 3, Abbildung IB). Die Empfindlichkeiten von uni- und polyvalentem Latex zur Ermittlung sowohl isometrischer (APLV, APMV) wie st?bchenf?rmiger Viren (PVX, PVS, PVY) oder beider Typen waren gleich hoch. Simultan für beide Virustypen war polyvalentes Latex zur gleichzeitigen Ermittlung von vier Viren gleichermassen empfindlich (Tabelle 4). Alle fünf Viren liessen sich von einzelnen Kartoffelbl?ttern sowie von Mischungen von einem infizierten mit bis zu 80 gesunden Bl?ttern sicher nachweisen. APLV, PVS und PVX waren auch in Trieben und Knollengewebe sicher nachzuweisen, nicht jedoch PVY und APMV, wegen niedriger Lagertemperatur der Knollen vor der Testung (Tabelle 5). Hauptvorteil im Vergleich zu anderen Arten des Latextests sind gr?ssere und besser sichtbare Ausflockungen (Abbildung 1A); bei Verwendung von gleichem oder weniger sensitiviertem Latex werden nicht-spezifische Reaktionen gr?sstenteils verhindert, ein Nachweis von Viren wird über eine grosse Konzentrationsbreite m?glich. Ein Nachteil ist die Hemmung der Reaktion durch Antigen-überschuss bei denjenigen Viren, die in infiziertem Gewebe eine sehr hohe Konzentration erreichen.

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Résumé Une version modifiée du test d'agglutination à l'aide de latex en boites de Petri de plastique, utilisant pour l'extraction une solution tampon contenant 0,05% de Tween 20, s'est a vérée être une technique simple et s?re pour la détection de routine des virus X, Y, S, ainsi que des virus ‘latent’ et de la ‘marbrure’ des Andes de la pomme de terre (APLV et APMV), à partir de feuilles de plantes indicatrices et de pommes de terre (tableau 2); le latex rend ce test de 500 à 1000 fois plus sensible que la microprécipitation lors de la détection des virus de forme isométrique, APLV et APMV, mais seulement de 16 à 125 fois plus sensible pour les virus allongés tels que X, S et M (tableau 3, figure 1 B). La sensibilité des latex univalents et polyvalents est la même pour la détection des virus de forme isométrique ou allongée et pour les deux types de virus simultanément; le latex polyvalent s'est montré d'une bonne sensibilité pour la détection de 4 virus à la fois (tableau 4). Les cinq virus étudiés peuvent être détectés avec s?reté à partir d'une seule feuille de pomme de terre ou d'un mélange d'une feuille infectée et jusqu'à 80 feuilles saines. APLV et les virus X et S ont été décelés facilement dans les germes et la chair des tubercules; par contre, APMV et le virus Y n'ont pas été détectés en raison des basses températures auxquelles ont été conservés les tubercules avant le test (tableau 5). Les principaux avantages de cette méthode comparée aux autres utilisant le latex sont qu'elle donne des floculats plus gros, donc, plus visibles (figure 1 A), nécessite une quantité de latex égale ou moindre, préserve des réactions non spécifiques et permet la détection des virus sur une grande gamme de concentrations. L'inconvénient est une inhibition de la réaction par excès d'antigènes avec les virus dont la concentration est très élevée dans les tissus infectés.

     

Einfluss der Trockenheit vor und zu verschiedenen Zeitpunkten nach Inokulation auf den Knollenbefall der Kartoffelsorte ‘Uran’ mit Kartoffelvirus Y

Zusammenfassung Der Einfluss von Bodenfeuchtigkeit und Temperatur auf die H?he des Knollenbefalls wurde an der Kartoffelsrote ‘Uran’ für je ein Isolat der Kartoffelvirus-Y-Stammgruppen PVY^N und PVY^O in Topfversuchen ermittelt. Pflanzen, die nach Inokulation mit PVY^N zu verschiedenen Zeiten der Trockenheit ausgesetzt waren, zeigten et wa doppelt soviel infizierte Knollen als diejenigen, die bei optimalen Feuchtigkeitsverh?ltnissen aufwuchsen. Nach Inokulation mit PVY^o wurden solche Unterschiede nicht festgestellt, die Knollen waren hier in allen F?llen fast vollst?ndig befallen. Niedrige Temperaturen nach der Inokulation verhinderten bei beiden Virusisolaten weitgehend den Befall der Knollen.

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Summary The effect of soil moisture on the growth and development of the potato cultivar Uran and on the proportion of virus-infected tubers was investigated in a 4-year series of pot experiments. Soil moisture was adjusted to two levels; dry and optimum, at various times before and after inoculation. One isolate each of the strains PVY^N and PVY^O were used in each case to inoculate the plants. Tuber infection was recorded 60 days after inoculation and at maturity. Dry conditions during the growing period checked growth, delayed flowering, lengthened the growing period, and reduced tuber yield, which was at its lowest when dry conditions were maintained from flowering to harvesting. The percentage virus-infested tubers from plants in dry conditions was approximately twice that of plants grown under optimum conditions (Table 1). This applied however only to infections with PVY^N. Almost all tubers were infected with PVY^O regardless of soil moisture content. Low temperatures after inoculation presented tuber infection by both isolates (Table 2).

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Résumé L'influence de l'humidité du sol sur la croissance et sur le taux de tubercules atteints par le virus Y, a été examinée par un essai en pots pendant 4 ans, avec la variété de pomme de terre Uran contaminée par le PVY. Deux procédés d'humidité du sol ont été examinés: des conditions arides et une humidité optimale avant l'inoculation et pendant des périodes de différente durée après l'inoculation. Pour l'inoculation des plantes, des souches de virus PVY^N et PVY^O ont été utilisées. Les tubercules ont été examinés 60 jours après l'inoculation, et à la maturité complète des plantes. Les conditions de sécheresse ont freiné la croissance, retardé l'époque de floraison, prolongé la période de végétation et influencé le rendement d'une manière négative. Le rendement le plus bas a été obtenu lorsque la sécheresse s'étendait de la floraison à la récolte. Comparativement aux plantes cultivées dans des conditions optimales d'humidité, le manque d'eau a eut pour effet de doubler le nombre de tubercules contaminés par le virus (tableau 1). Ce dernier résultat est cependant valable uniquement pour la souche PVY^N, tandis que pour la souche PVY^O, les tubercules étaient pratiquement tous contaminés indépendamment du taux d'humidité. Les températures basses après l'inoculation ont empêché la contamination des tubercules pour les deux souches de virus (tableau 2).

     

Mature-plant resistance of potato plants against potato virus YO (PVYO)

Summary Mature-plant resistance of potato plants against potato virus Y^O (PVY^O) was studied in field experiments in 1976–1979 in southern Sweden. At intervals of 7 days, from mid June until mid August, PVY^O was mechanically inoculated to one well-developed upper leaf per stem of each plant. Each week, a new group of plants were inoculated. In 1976–1977, the natural spread of PVY^O by aphids was studied in relation to three different stages of potato plant development. The results of mechanical inoculation demonstrated that mature-plant resistance increases during July in southern Sweden but there were great differences between developmental stages. Early planting with sprouted seed resulted in plants with a considerable mature-plant resistance in mid July when late developed potato plants still were very susceptible.

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Zusammenfassung In Südschweden wurden zwischen 1976 und 1979 Untersuchungen durchgeführt, um zu prüfen, wann und in welchem Mass die Sorte Bintje im Sommer eine Altersresistenz gegen das Kartoffelvirus Y^O (PVY^O) ausbildet. 1977 wurden drei Gruppen von Kartoffelpflanzen unterschiedlicher Entwicklungsstadien mit PVY^O mechanisch inokuliert und von Mitte Juni bis fast Mitte August wurden jede Woche neue Gruppen von Pflanzen inokuliert. Nach der Ernte Anfang September wurden die Knollen auf PVY^O geprüft. Ebenso wurde die natürliche übertragung von PVY^O durch L?use von PVY^O-Infektorpflanzen auf benachbarte gesunde Pflanzen in drei verschiedenen Entwicklungsstadien untersucht. Die Ergebnisse der mechanischen Inokulation von Kartoffelpflanzen-früh und normal entwickelt-zeigen, dass die Altersresistenz der Sorte Bintje im Juli anstieg und Anfang August fast vollst?ndig ausgebildet war. Wurden die Kartoffeln sp?t gepflanzt, waren die Pflanzen Ende Juli noch sehr anf?llig für eine mechanische Inokulation und ein grosser Teil der Knollen war PVY^O-infiziert (Abb. 1, Tab. 2). Die natürliche übertragung von PVY^O bei verschiedenen Entwicklungsstadien der Pflanzen zeigte, dass die Zahl PVY^O-infizierter Knollen anstieg, wenn die Kartoffeln sp?t im Vergleich zur normalen Pflanzzeit gelegt wurden, mit und ohne Vorkeimung (Tab. 3). Die st?rkere Ausbreitung von PVY^O im Jahr 1976 gegenüber 1977 (Tab. 3) k?nnte mit dem st?rkeren Auftreten und der früheren Ausbreitung der L?use, vor allem vonRhopalosiphum padi (Tab. 4), im Jahr 1976 in Beziehung stehen.

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Résumé Des expérimentations sont menées dans le sud de la Suède entre 1976–1979; elles ont pour but de déterminer à quel moment et jusqu'à quelle limite des plantes de la variété Bintje présentent la résistance à maturité vis-à-vis du virus Y^O (PVY^O) au cours de l'été. En 1977, trois groupes de plantes à différents stades de développement sont inoculés mécaniquement avec PVY^O et chaque semaine, de la mi-juin à la mi-ao?t, de nouveaux groupes sont inoculés. Après la récolte, début septembre, des tubercules sont indexés pour déterminer PVY^O. La dissémination naturelle de PVY^O par les aphides, est également étudiée à partir de plantes-sources de PVY^O vers des plantes voisines saines, présentant trois différents stades de développement. Les résultats de l'inoculation mécanique de plantes à deux stades de développment précoce et normal, montrent que la résistance à maturité augmente pendant le mois de juillet pour la variété Bintje et est pratiquement totale vers le début du mois d'ao?t. Lorsque la plantation est tardive, les plantes sont encore très sensibles à l'inoculation mécanique et une forte proportion de tubercules est contaminée par PVY^O (figure 1, tableau 2). La dissémination naturelle de PVY^O pour des plantes à différents stades, montre que la proportion de tubercules atteints de PVY^O augmente lorsque les tubercules sont plantés tardivement par rapport à la date normale, avec ou sans prégermination (tableau 3). La dissémination plus importante de PVY^O en 1976 par rapport à 1977 (tableau 3) pourrait être correlée à celle des aphides également plus importante et plus précoce en 1976, notamment celle deRhopalosiphum padi (tableau 4).

     

Potato stem-mottle disease in Scotland

Summary Plants affected by potato stem-mottle disease occurred in three stocks ofKerr's Pink and one ofMajestic potato grown in eastern Scotland. Viruses of the tobacco-rattle type were cultured from haulms of the diseasedKerr's Pink plants and from necrotic areas in spraing-diseased tubers of this variety from a stock grown in Morayshire. Most of the viruses cultured from diseased haulms and all those from diseased tubers were of a type which multiplied poorly in inoculated tobacco leaves and were difficult to transmit mechanically. Although diseased plants ofKerr's Pink produced fewer tubers and yielded less than comparable symptomless plants, potato stem-mottle was inefficiently transmitted through the tubers of this and of theMajestic variety. No symptoms of stem-mottle developed in the progenies of plants ofKerr's Pink, King Edward, Majestic andRedskin potato inoculated with tobacco rattle viruses by grafting with systemically infected tomato scions or by mechanical inoculation with infective tobacco sap. The roots but not the shoots ofChancellor andMajestic potato plants quickly became infected with viruses of the tobacco-rattle type when grown in virus-containing soil in the glasshouse and viruses cultured from them were of a type which multiplied well in inoculated tobacco leaves. Potato stem-mottle and spraing diseases are thought to have closely related causes.

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Zusammenfassung Im Osten Schottlands wurden auf 3 Kartoffelfeldern mit der SorteKerr's Pink und auf einem mit der SorteMajestic, Pflanzen gefunden, die durch das Stengelbunt-Virus angegriffen waren. Aus Stengeln kranker Kerr's Pink-Pflanzen und aus nekrotischen Flecken von Knollen mit “Kringerigkeit” wurden Viren des Rasselvirus-Typ (Tabaksmauche, Nicotiana Virus 5) isoliert. Die meisten aus den Stengeln und alle aus den Knollen isolierten Viren waren von einem Typ, der sich nach Inokulation auf Tabaksbl?tter nur schwach vermehrt und mechanisch nur schwer übertragen werden kann. Obwohl krankeKerr's Pink-Pflanzen weniger Knollen bildeten und niedrigere Ertr?ge brachten als Vergleichspflanzen ohne Krankheitssymptome, wurde Stengelbunt ungenügend durch Knollen übertragen, sowohl bei dieser Sorte als auch beiMajestic. Im Nachbau vonKerr's Pink, King Edward, Majestic undRedskin Kartoffeln, die durch Pfropfen mit systemisch infizierten Tomaten stecklingen oder mechanisch mittels infiziertes Tabakssaft mit Rasselvirus inokuliert waren, wurden keine Symptome von Stengelbunt festgestellt. Die Wurzeln, aber nicht die Stengel, vonChancellor undMajestic-Pflanzen wurden schnell vom Rasselvirus angegriffen, wenn sie in Gew?chsh?usern auf mit dem Virus infiziertem Boden angebaut wurden. Die Viren, die daraus isoliert werden konnten, geh?rten zu einem Typ. der sich gut in damit infizierten Tabaksbl?ttern vermehrte. Es wird angenommen, dass Stengelbunt und “Kringerigkeit” eine eng verwandte Ursache haben.

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Résumé Dans la partie orientale de l'Ecosse, on trouva dans trois champs de pommes de terre de la variétéKerr's Pink et dans un champ de la variétéMajestic des plantes infectées par le virus de la marbrure des tiges. A partir des tiges de plantes malades deKerr's Pink et des parties nécrotisées de tubercules atteints de la maladie des taches en couronne, il fut isolé des virus du type de la maladie du “tobacco rattle” (Nicotiana virus 5). La plupart des virus isolés à partir des tiges et tous les virus isolés à partir des tubercules étaient d'un type qui ne se multipliait que faiblement après inoculation dans des feuilles de tabac et était difficilement transmissible par voie mécanique. Bien que les plantes deKerr's Pink malades produisent moins de tubercules et soient d'un plus faible rendement que les plantes comparables sans sympt?mes d'infection, la marbrure des tiges était insuffisamment transmissible par les tubercules, tant dans cette variété que dans laMajestic. Dans la descendance de pommes de terreKerr's Pink, King Edward, Majestic etRedskin inoculées des virus du “tobacco rattle” par greffe de greffons de tomate à infection emphijtique ou par inoculation mécanique au moyen de jus de tabac infecté, il ne fut constaté aucun sympt?me de la marbrure des tiges. Les racines, mais non les tiges de plantes deChancellor et deMajestic étaient rapidement infectées du virus du “tobacco rattle” si on les cultivait dans des serres dont le sol était infecté du virus. Les virus qui purent en être isolés étaient d'un type se multipliant bien dans les feuilles de tabac qui en étaient inoculées. La supposition est émise que la marbruse des tiges et les taches en couronne ont une étiologie intimement liée.

     

Detection of potato virus M and potato virus S on test plants

Summary The influence of environment and virus isolate on PVM detection on eight plant species and PVS detection on six plants species was investigated.Lycopersicon chilense was the most reliable test plant for PVM andChenopodium quinoa for PVS. In both cases 12–24 days were required for the symptoms to appear. The most rapid development of PVM symptoms resulted from inoculation onPhaseolus vulgaris Red Kidney (4–8 days) and of PVS symptoms on detached leaves ofSolanum demissum Y (6–8 days). The detectability of the viruses on these test plants was, however, lower than onL. chilense andC. quinoa.

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Zusammenfassung An 8 bzw. 6 Pflanzenarten wurde die Reaktion auf eine Inokulation mit dem Kartoffel-M-virus (PVM) bzw. dem Kartoffel-S-virus (PVS) untersucht. Die Symptome sind in Tabelle 1 beschrieben. Untersuchungen, die in 3 temperaturkonstanten R?umen (16, 22 und 28°C) durchgeführt wurden, ergaben, dass unabh?ngig von der Temperatur nach Inokulation mit PVM aufLycopersicon chilense undSolanum rostratum Symptome auftraten, nach Inokulation mit PVS aufChenopodium quinoa, L. chilense undS. rostratum (Tabelle 2). Tests, die im Winter und im Sommer mit 12 Isolaten des PVM und 8 Isolaten des PVS durchgeführt wurden, ergaben, dass sich aufL. chilense undS. rostratum für PVM und aufC. quinoa für PVS unabh?ngig von der Jahreszeit und vom Virusisolat Symptome bildeten (Tabelle 3). Die am besten geeigneten Testpflanzen warenL. chilense für PVM undC. quinoa für PVS. Insgesamt wurden 200 Versuche zu verschiedenen Zeiten des Jahres durchgeführt (Tabelle 4). Jedoch, die vielleicht am besten geeignete Testpflanze für PVM istPhaseolus vulgaris Red Kidney und für PVS sind es abgeschnittene Bl?tter vonSolanum demissum Y, da die Symptome bereits wenige Tage nach der Inokulation mit allen getesteten Virusisolaten auftreten. Die Schwierigkeit bei der Verwendung dieser Testpflanzen ergibt sich aus der sehr starken Abh?ngigkeit der Symptomausbildung von den Versuchsbedingungen.

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Résumé La réaction au virus M et au virus S, respectivement de 8 et 6 espèces de plante, a été étudiée. Les sympt?mes qui sont apparus sur les plantestests, inoculées avec le virus M et avec le virus S, sont décrits dans le tableau 1. Des expériences conduites dans trois chambres à température contr?lée (16, 22 et 28°C) ont montré, qu'indépendamment de la température, le virus M produisait des sympt?mes surLycopersicon chilense etSolanum rostratum, et le virus S surChenopodium quinoa, L. chilense etS. rostratum (tableau 2). Des tests réalisés en hiver et en été avec 12 isolats de virus M et 8 isolats de virus S ont montré que les plantes-tests qui manifestaient chaque fois des sympt?mes, indépendamment de l'isolat utilisé, étaientL. chilense etS. rostratum pour le virus M, etC. quinoa pour le virus S (tableau 3). Deux cents tests réalisés sur la pomme de terre à différentes époques de l'année ont montré queL. chilense pour le virus M etC. quinoa pour le virus S étaient les plantes-tests les plus s?res (tableau 4). Toutefois, la plante-test la plus prometteuse est peut-être pour la détection du virus M,Phaseolus vulgaris Red Kidney; et pour la détection du virus S, les feuilles deSolanum demissum Y, car les sympt?mes étaient apparus quelques jours seulement après l'inoculation, quel que soit l'isolat testé. La difficulté d'utiliser ces plantestests réside dans le fait que le développement des sympt?mes est hautement dépendant des condition d'environnement.

     

Field assessment of the relative importance of different aphid species in the transmission of potato virus Y

Summary Flying aphids were trapped throughout the summer on a vertical net downwind of a plot of PVY-infected potato plants. Of 6769 individuals caught, 165 transmitted PVY to tobacco test seedlings. Of 119 species or species groups caught, 20 were found to be vectors of which nine had not been recorded previously.Brachycaudus helichrysi, Myzus persicae, Phorodon humuli andAphis species accounted for 90% of transmissions andB. helichrysi alone for 52% of transmissions. The prospects of using this information to assess the amount of virus spread in a potato crop and of forecasting the timing and abundance of the main vectors are discussed.

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Zusammenfassung Im Abwind einer Parzelle mit PVY-infizierten Kartoffelpflanzen (7% PVY^O, 4% PVY^N, 89% beide) wurden fliegende Blattl?use in zwei vertikalen Netzen (4,4 m × 1,4 m mit hexagonalen L?chern mit 1,5 mm Durchmesser) gefangen und anschliessend auf Tabaks?mlinge überführt, um zu prüfen, ob sie PVY übertragen. Die Blattl?use wurden vom 8. Juni bis zum 8. August 1984 normalerweise an einem Tag pro Woche von 10 bis 17 Uhr gefangen. Im Laufe von 12 Fangtagen wurden 6769 sachte 52% der übertragungen bei nur 15% der totalen Fangzahl (Tab. 3).B. helichrysi mitMyzus persicae, Phorodon humuli und Species des GenusAphis ergaben sich als 90% der übertragenden Individuen bei nur 32% der gefangenen Proben. Acht Prozent der gefangenenB. helichrysi waren übertr?ger, dagegen nur 4,7% vonM. persicae. B. helichrysi k?nnte als Vektor besonders wichtig sein, weil sie in der Vegetationszeit Blattl?use von 119 Species oder Speciesgruppen gefangen, von denen 165 (2,44%) Tabak mit PVY inokulierten (Tab. 1). 133 Blattl?use übertrugen PVY^O und 32 übertrugen PVY^N (und m?glicherweise auch PVY^O). 20 Species oder Speciesgruppen waren Vektoren, von denen 9 (Cryptomyzus ballotae, Hyperomyzus lactucae, Metopolophium festucae, Myzus ligustri, M. myosotidis, Myzaphis rosarum, Sitobion avenae, S. fragariae undUroleucon spp.) erstmalig beschriebene Vektoren sind.Brachycaudus helichrysi verurfrüh auftritt (Tab. 2), wenn die Pflanzen am anf?lligsten sind und die Virus-Translokation zu den Knollen am schnellsten stattfindet. Die Aussichten zum Gebrauch dieser Information zur Absch?tzung des Aufbaues von Virusbefall im Bestand und die Aussichten für eine Vorhersage der Menge der wichtigsten Vektoren werden diskutiert. Es ist dringend erforderlich, die Biologie vonB. helichrysi zu untersuchen.

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Résumé Deux filets verticaux (4,40 m × 1,40 m à mailles héxagonales de 1,5 mm de diamètre) sont placés face au vent pour la capture des pucerons dans une parcelle de plants de pommes de terre contaminés par PVY (7% PVY^O, 4% PVY^N, 89% par les deux) puis les pucerons sont transferrés sur des plantules de tabac en milieu clos pour tester la transmission de PVY. Les captures de pucerons ont eu lieu du 8 juin au 8 ao?t 1984, en général à raison d'un journée par semaine, de 10 heures à 17 heures. Pendant les 12 premiers jours, 6769 pucerons de 119 espèces ou groupes d'espèces ont été capturés, les plantules de tabac ayant été inoculées par PVY avec 165 pucerons (2,44%) (tabl. 1). 133 pucerons étaient vecteurs de PVY^O et 32 de PVY^N (et probablement PVY^O). 20 espèces ou groupes d'espèces étaient des vecteurs dont 9 récemment enregistrés (Cryptomyzus ballotae, Hyperomyzus lactucae, Metopolophium festucae, Myzus ligustri, M. myosotidis, Myzaphis rosarum, Sitobion avenae, S. fragariae etUroleucon spp.).Brachycaudus helichrysi représentait 52% des transmissions mais seulement 15% du total capturé (tabl. 3).B. helichrysi, Myzus persicae, Phorodon humuli et les espèces du gèneAphis représentaient 90% des transmissions et 32% des captures seulement. 8,0% deB. helichrysi capturé a transmis le virus contre, 4,7% pourM. persicae. B. helichrysi peut être particulièrement important comme vecteur dans la mesure ou il appara?t t?t en saison (tabl. 2) lorsque les plantes sont très sensibles et la translocation di virus aux tubercules la plus rapide. Les perspectives à partir de cette connaissance sont discutées en vue d'analyser l'évolution du virus dans une culture et les prévisions de l'abondance des plus importants vecteurs. Une plus grande connaissance de la biologie deB. helichrysi devient urgente.

     

The relative efficiency of some aphid species as vectors of potato virus Yo (PVYo)

Summary The relative efficiency of 7 aphid species as vectors of potato virus Y^o (PVY^o) was investigated. Winged aphids of one species were released in a net cage containing PVY^o-infected potato plants as a virus source and healthy young potato plants as test plants. After 35 hours the glasshouse chamber was fumigated and the young plants tested for PVY^o by ELISA at 10-days intervals.Myzus persicae andAcyrthosiphon pisum were the most effective vectors, infecting 26 and 25% of the test plants, respectively.Aphis fabae, Aphis nasturtii andRhopalosiphum padi infected only 1–7% test plants.Sitobion avenae andBrevicoryne brassicae did not transmit PVY^o. Relative ‘efficiency factors’ are suggested from these and other results.

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Zusammenfassung Um die relative Wirksamkeit einiger Blattlausarten als Vektoren für PVY^o zu untersuchen, wurden Versuche in den Jahren 1980 und 1981 durchgeführt. Geflügelte Blattl?use einer Art wurden in einem Netzk?fig (Bodenfl?che 1 m², H?he 0,5 m) ausgesetzt, in dem gesunde junge Kartoffelpflanzen und als Virusquelle PVY^o-infizierte Kartoffelpflanzen standen. Die K?fige befanden sich in einem Gew?chshaus mit künstlichem Licht als Erg?nzung zum Sonnenschein. Die durchschnittliche Tagesl?nge betrug 17 Stunden (16–18) und die durchschnittliche Temperatur 25°C (16–18°C) 35 Stunden nach dem Aussetzen wurden die Gew?chshauskabinen ger?uchert und die jungen Kartoffelpflanzen in 10-t?gigem Abstand mit ELISA auf das Vorhandensein von PVY^o geprüft. In ungef?hr 90 Versuchen wurden folgende Blattlausarten getestet:Myzus persicae, Acyrthosiphon pisum, Aphis fabae, Aphis nasturtii, Rhopalosiphum padi, Brevicoryne brassicae undSitobion avenae. Als wirksamste Vektoren mit Infektionserfolgen von 26 bzw. 25% der Testpflanzen erwiesen sichM. persicae undA. pisum. Weniger wirksam mit 1–7% Infektionserfolgen warenA. fabae, A. nasturtii undR. padi, w?hrendS avenae undB. brassicae PVY^o überhaupt nicht übertrugen (Tab. 1). Entsprechend diesen und anderen Ergebnissen werden für die 7 geprüften Blattlausarten ‘Wirksamkeitsfaktoren’ vorgeschlagen. Die h?chsten Faktoren wurdenM. persicae undA. pisum mit 1,0 bzw. 0,8 gegeben. Bei den anderen virusübertragenden Blattlausarten liegen die Wirksamkeitsfaktoren zwischen 0,3 und 0,1. Die Zeit zwischen dem Versuchsbeginn und der Auffindung von PVY^o im Saft der oberen Bl?tter der Testpflanzen betrug ca. 4 Wochen. Wenn PVY^o mit ELISA in den Kartoffelbl?ttern entdeckt werden kann, ist die Konzentration wahrscheinlich hoch genug, um den Blattl?usen die Virusaufnahme durch kurzfristige Einstiche in infizierte Pflanzen zu erm?glichen und es dann auf gesunde Pflanzen zu. übertragen. Diese Ergebnisse scheinen mit denen von Beemster (1979) übereinzustimmen, wobeiM. persicae 4 Wochen nach der Inokulation PVY^N von nicht inokulierten Spitzenbl?ttern aufnehmen konnte. Betrachtet man die Gefahr der Virusausbreitung, so ist sowohl die H?ufigkeit als auch die relative Wirksamkeit der verschiedenen Blattlausarten als Vektoren für PVY wichtig. Darüber hinaus spielt die Zeit von der Inokulation bis zu dem Moment, wo die Pflanze wiederum als Infektionsquelle dienen kann, eine bedeutende Rolle. Für die Entwicklung von Prognosemethoden w?ren bessere Kenntnisse über Virusvektoren, vor allem für nicht-persistente Viren, sehr hilfreich.

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Résumé En 1980–1981, des expériences ont porté sur l'efficacité relative de certaines espèces de pucerons en tant que vecteurs du virus PVY^o. Des pucerons ailés ont été lachés dans une cage appropriée (surface de base 1 m², hauteur 0,5 m) sous laquelle des plantes atteintes du virus PVY^o sont placées avec témoins sains. Les expériences ont lieu sous serre avec un complément de luminosité par éclairage artificiel. La longueur moyenne de jour est 17 heures (16–18) et la température moyenne +25°C (16–28°C). Après 35 heures, une fumigation est réalisée puis des test ELISA sont effectués à 10 jours d'intervalle sur les jeunes plantes. Environ 20 expériences ont été ainsi menées et les espèces de pucerons testés ont été les suivants:Myzus persicae, Acyrthosiphon pisum, Aphis fabae, Aphis nasturtii, Rhopalosiphum padi, Brevicoryne brassicae etSitobion avenae. M. persicae etA. pisum sont les plus efficaces vecteurs de PVY^o, contaminant respectivement 26 et 25 pour cent des témoins.A. fabae, A. nasturtii et R. padi le sont moins avec 1 à 7 pour cent de plantes contaminées etS. avenae etB. brassicae ne transmettent aucunement le virus (tableau 1). Des facteurs ‘d'éfficacité’ relative sont accordés aux sept espèces de pucerons étudiées, en fonction d'autres résultats et de ceux-ci. Les plus élevées se rapportent àM. persicae etA. pisum, respectivement 1,0 et 0,8. Des facteurs compris entre 0,3 et 0,1 sont donnés aux autres espèces de pucerons transmettant le virus. La détection du virus PVY^o est réalisée 4 semaines après la mise en place de l'expérience, à partir du jus prélevé sur les feuilles supérieures des plantes testées. Si le virus est détecté par la méthode ELISA dans les feuilles des pommes de terre, la concentration du virus est probablement suffisante pour tester les pucerons au niveau de l'acquisition des virus à partir de plantes déjà contaminées et leur transmission à des plantes saines. Ces résultats semblent corroborer ceux de Beemster (1979), oùM. persicae pouvait acquérir PVY^N après 4 semaines à partir des feuilles supérieures non-inoculèes de plantes préalablement contaminées. La fréquence et l'éfficacité relative de différentes espèces de pucerons en tant que vecteurs de PVY sont importants à prendre en compte dans le risque de transmission du virus. De plus, la durée entre la contamination et le moment où la plante de pomme de terre peut agir comme source d'infection est un facteur important. Une meilleure connaissance des vecteurs des virus, notamment des virus non persistants, serait très utile à l'avenir, pour développer des méthodes d'avertissements.

     

A check-list of new host plants for identification and separation of twelve potato viruses

Summary We detected 384 species of plants, previously unknown as hosts of potato viruses, among 49 genera belonging to 15 families. Of these hosts, 201 had not been tested before and the remainder were shown for the first time to be indicator plants for certain viruses. Of 1094 new compatible host-virus combinations, 557 were locally, 154 systemically, and 383 locally and systemically infected, and 17% showed latent infections. Of 165 species of 38 genera from 15 families, found for the first time to be resistant or immune, 70 had not been tested before in plant-virological experiments. Among resistant plants we found 337 new incompatible combinations, some of which are particularly important because these can be used as genetic donors (e.g.Solanum chacoense, S. simplicifolium, S. stoloniferum, S. vernei) in breeding for immunity to potato virus Y. For the 12 viruses tested we found 3846 combinations that could be used to separate those viruses.

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Zusammenfassung In den letzten zwei Jahrzehnten befassten sich unsere Arbeiten mit neuen Wirtspflanzen für Kartoffelviren, sowohl mit resistenten als auch mit immunen und mit solchen die zur Differenzierung von Viren verwendet werden k?nnen. Untersucht wurden 400 Arten von 56 Gattungen aus 17 Familien, in Verbindung mit 12 Viren die 7 Gruppen und 2 Einzelviren repr?sentierten die wir in unserer Viruskollektion fanden (Tab. 1). Unsere Versuche umfassten nur neue Wirt-Virus-Kombinationen sowie 201 Pflanzen, die bis jetzt in der Literatur über Pflanzenvirologie unbekannt waren. Im Verlauf der Untersuchungen über neue Wirt-Virus-Kombinationen entdeckten wir 384 Arten, die als Wirte für Kartoffelviren unbekannt waren. Sie geh?rten 49 Gattungen aus 15 Familien an (Tab. 2). Mehrj?hrige krautige und holzige Pflanzen (z.B.Crambe-, Lycium- undPentstemon-Arten) sind wichtige Komponenten in einigen neuen Kombinationen. In einigen neuenLycopersicon-Arten fanden wir eine Virusanf?lligkeit, die die Reihe der Wirtspflanzen für die Kartoffelviren M und S erweiterten. Unter den Wirten für das Kartoffel-Y-Virus sind einige von besonderer Bedeutung, weil sie gegenPeronospora tabacina resistent sind (Tab. 2;Nicotiana exigua, N. goodspeedii, N. tabacum cv. Hicks Fixed A2-426). Unter den neuen Wirt-Virus-Kombinationen fanden wir eine relativ grosse Zahl latent verlaufender Infektionen. Latenz konnte bei 19 Pflanzen und 5 Viren aus 557 mit Lokall?sionen reagierenden Wirt-Virus-Verh?ltnissen gezeigt werden (Tab. 3), bei 107 Pflanzen und 10 Viren der 383 lokal und systemisch reagierenden Kombinationen (Tab. 4) und bei 21 Pflanzen und 5 Viren der 154 systemisch reagierenden Kombinationen (Tab. 5). Besonders wichtig ist die Latenz vonErodium-Arten,Atropa bella-donna undGeranium dissectum gegenüber Infektion mit Tabaksmosaik-Virus, Kartoffel-M-Virus, Kartoffel-S-Virus und Kartoffel-X-Virus. In unseren Versuchen fanden wir in einigen der Wirt-Virus-Kombinationen Resistenzen und zwar in 165 Arten aus 38 Gattungen von 15 Familien (Tab. 6). 70 dieser Pflanzen waren noch nie virologisch untersucht worden. Unter diesen resistenten Pflanzen sind folgende besonders wichtig, weil sie als Ausgangsmaterial genetisch dienen k?nnen:Solanum acaule, S. cardiophyllum undS. vernei für Tabakmosaik-Virus, undS. acroscopicum, S. ajanhuiri, S. boliviense, S. brachycarpum, S. brevicaule, S. brevidens, S. chacoense, S. ehrenbergii, S. gourlayi, S. hjertingii, S. hougashii, S. infundibuliforme, S. leptophyes, S. simplicifolium, S. stoloniferum, S. vernei für Kartoffel-Y-Virus. Die neuen Wirte und resistenten Pflanzen haben eine besondere Funktion als dichotome, reziproke und begleitende Test- oder Filterpflanzen bei der Differenzierung der Kartoffelviren. Für die in Tab. 1 genannten 12 Viren fanden wir 3846 Kombinationen, die zur Differenzierung geeignet waren (Tab. 7). Die untersuchten Pflanzen erlaubten die Differenzierung aller für Kartoffeln pathogenen Viren mit Ausnahme des Tabakrattle-Virus. Dieses Virus konnte nicht von Tabakmosaik-Virus und Kartoffel-X-Virus getrennt werden.

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Résumé Dans les 20 dernières années notre travail concernant de nouveaux h?tes des virus de la pomme de terre, ainsi que de nouvelles plantes résistantes ou immunes à ces virus ou convenant à leur séparation, a porté sur 400 espèces de 56 genres dans 17 familles de plantes et sur 12 virus appartenant à 7 groupes et 2 groupes monotypiques trouvés dans notre banque de virus (tableau 1). Nos recherches ont porté uniquement sur les nouvelles combinaisons h?te-virus inconnues jusqu'à présent dans la littérature traitant de la virologie des plantes. Au cours de notre travail nous avons expérimenté avec 201 plantes inconnues jusqu'a présent dans la littérature traitant de la virologie des plantes. Au cours des études sur les nouvelles combinaisons h?te-virus, nous avons détecté 384 espèces de plantes de 40 genres appartenant à 15 familles précédemment inconnues en tant qu'h?tes de virus de la pomme de terre (tableau 2). Des plantes pérennes herbacées et ligneuses (par exemple: des espèces deCrambe, Lycium etPentstemon sont des éléments importants de quelques nouvelles combinaisons. En détectant la sensibilité aux virus de quelques nouvelles espèces deLycopersicon, nous avons étendu la gamme d'h?tes producteurs du PVM et PVS. Parmi les h?tes producteurs du virus Y certains sont particulièrement importants en raison de leur résistance àPeronospora tabacina (voir tableau 2:Nicotiana exigua, N. goodspeedii, N. tabacum cv. Hicks Fixed A2-426). Parmi les nouvelles combinaisons h?te-virus, nous avons découvert un nombre relativement important d'infections latentes. La latence a pu être notée entre 19 plantes et 5 virus dans les 577 relations h?te-virus localisées (tableau 3), entre 107 plantes et 10 virus dans les 383 relations localisées et systémiques (tableau 4) et entre 21 plantes et 5 virus dans les 154 relations systémiques (tableau 5). La sensibilité latente des espèces d'Erodium, d'Atropa bella-donna et deGeranium dissectum au TMV, PVM, PVS et PVX est particulièrement importante. Dans nos expérimentations, nous avons détecté des résistances ou immunités pour quelques combinaisons h?te-virus dans le cas de 165 espèces de 38 genres dans 15 familles de plantes (tableau 6). 70 des plantes examinées n'avaient jamais été testées auparavant dans des essais virologiques. Parmi les plantes résistantes, celles qui ont un intérêt en tant que géniteurs sont particulièrement importantes: ce sontSolanum acaule, S. cardiophyllum etS. vernei pour TMV, ainsi queS. acroscopicum, S. ajanhuiri, S. boliviense, S. brachycarpum, S. brevicaule, S. brevidens, S. chacoense, S. ehrenbergii, S. gourlayi, s. hjertingii, S. hougashii, S. infundibuliforme, S. leptophyes, S. simplicifolium, S. stoloniferum, S. vernei pour le PVY. Les nouvelles plantes h?tes, et les plantes résistantes ou immunes jouent des r?les importants dans la séparation des virus de la pomme de terre en tant que plantes différentiatrices ou plantes filtres. Pour 12 virus (tableau 1) nous avons trouvé 3846 combinaisons pouvant être utilisées pour séparer ces virus (tableau 7). Les plantes étudiées permettent de séparer tous les virus pathogènes de la pomme de terre dans de nombreuses combinaisons, sauf le virus du rattle du tabac. Le virus du rattle de tabac n'a pu être séparé du TMV et du PVX.

     

Variation in symptoms caused by potato virus M on the potato variety Uran

Summary Symptoms caused by potato virus M (PVM) on the potato variety Uran vary from mild mosaic to plant dwarfing. The first severe disease symptoms appear not earlier than in the third year after infection. From tubers collected from plants with severe symptoms, plants with mild symptoms may arise and vice versa.

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Zusammenfassung Die Symptome, die durch das Kartoffelvirus M/PVM an der Kartoffelsorte Uran verursacht werden, schwanken von mildem Mosaik bis zur Pflanzenverzwergung. Unter Feldbedingungen wurden w?hrend vierj?hrigem Anbau ein Ansteigen der PVM-Infektion und eine zunehmende Intensit?t der Krankheitssymptome festgestellt (Abb. 1). In den ersten zwei Jahren wurden nur schwache oder milde Symptome beobachtet, aber nachher fand man Zwergpflanzen. Unter den infizierten Pflanzen der Sorte Uran liessen sich 4 Klassen von Symptomen entsprechend ihrer Intensit?t unterscheiden. Bedeutende Schwankungen in den Symptomen wurden beim Anbau in aufeinanderfolgenden Jahren beobachtet. Im 4. Jahr des Anbaus von Pflanzen, die von vier Gruppen stammten, bestand kein grosser Unterschied, ob die Pflanzen von solchen mit schwachen Symptomen oder von verzwergten Pflanzen stammten (Abb. 2). Diese Schwankung in der Reaktion, die bei der Sorte Uran festgestellt wurde, und die wahrscheinlich auch in andern Kartoffelsorten mit schwachen und schweren Symptomen auf PVM reagiert, dürfte bei der S?uberung von Pflanzkartoffeln betr?chtliche Schwierigkeiten bereiten.

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Résumé Les sympt?mes provoqués par le virus M de la pomme de terre sur la variété Uran varient de la mosa?que légère au nanisme de la plante. Une augmentation de l'infection et de l'intensité des sympt?mes a été constatée durant 4 années de reproduction, en plein champ (fig. 1). Les 2 premières années, seuls des sympt?mes légers et modérés ont été observés; par la suite, des plantes naines apparurent. Entre les plantes infectées de la variété Uran, 4 classes de sympt?mes ont été différenciées selon leur intensité. Des variations considérables de sympt?mes ont été observées au cours de plusieurs années consécutives de reproduction des plantes provenant des 4 groupes. La quatrième année, il n'y avait pas beaucoup de différence entre la descendance de plantes présentant des sympt?mes légers et celle de plantes naines. Cette variation de réaction, en fonction des sympt?mes légers et graves du virus M, présentée par la variété Uran et probablement par d'autres variétés de pomme de terre, peut être la cause de difficultés considérables dans la sélection des semences de pomme de terre.

     

Some properties of an unusual isolate of potato virus S

Summary An isolate confirmed as potato virus S (PVS) discovered during routine quarantine testing of potato material from the Netherlands (breeders line No CE 7260/ 12) produced unusual symptoms when inoculated on to the test plantsChenopodium quinoa, C. amaranticolor andC. rubrum. After fifteen days the upper uninoculated leaves ofC. quinoa developed systemic chlorosis followed by necrosis and death.C. amaranticolor andC. rubrum produced similar symptoms but took ca. 7 days longer. A Scottish isolate produced local lesions only. ELISA tests showed that it reached higher concentrations in potatoes than the Scottish isolate and when graft-inoculated onto cvs. Pentland Javelin and Epicure it produced marked symptoms while none were seen with the Scottish isolate. It also differed in its thermal inactivation and dilution end points while causing earlier senescence. The discovery of what seems to be a Peruvian isolate of PVS in a breeders line is discussed.

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Zusammenfassung Ein im Rahmen routinem?ssiger Quarant?netests von Knollenmaterial beim Britischen Nationalen Quarant?neverband (UK National Potato Quarantine Unit, Agricultural Scientific Services, Edinburgh) in einer Züchtungslinie (CE 7260/12) entdecktes Isolat des Kartoffelvirus S (PVS (CE)) rief ungew?hnliche Symptome hervor, wenn es auf eine Reihe von Testpflanzen inokuliert wurde. Verglichen wurde mit einem schottischen PVS-Isolat (O) von der Sorte Orion. Wenn beide Isolate auf die in Tabelle 1 gezeigten Testpflanzen inokuliert wurden, differenziertenChenopodium amaranticolor, C. rubrum, C. quinoa und weniger h?ufig auchNicotiana debneyii zwischen den beiden Isolaten. Alle Testpflanzen wurden mit serologischen Methoden und Wiedergewinnungs-Inokulation mitC. quinoa als Indikatorpflanze auf Anwesenheit von Viren untersucht. Die deutlichsten Symptome traten beiC. amaranticolor undC. quinoa auf. W?hrend PVS (O) lokale L?sionen auf den inokulierten Bl?ttern hervorrief, ergab sich bei PVS (CE) eine deutliche systematische Reaktion mit anschliessender Nekrose und Absterben der oberen Bl?tter (Abb. 1, 2 und 3). Die Einstufung der Isolate als PVS wurde durch Pr?munit?ts-Reaktion, serologische Reaktion und die Partikell?nge abgesichert.Pr?munit?ts-Test. Tabelle 2 zeigt, dass vorherige Inokulation vonN. debneyii mit PVS (CE) (ohne systemische Symptome) ein gewisses Mass an Schutz gew?hrte, wenn mit PVS (O) (mit sichtbaren systemischen Reaktionen) superinokuliert wurde.N. debneyii zeigte sich als Indikatorpflanze variabel, aber bei Verwendung vonC. quinoa (Tab. 3) erfolgte totaler Schutz, wodurch die Verwandschaft beider Isolate demonstriert wird.Serologie. Bei einfachen Chloroplasten- und Latex-Agglutinationstest reagierte jedes Isolat stark mit seinem heterogenen Antiserum; Kreuz-Absorbtionsversuche zeigten eine nahe Verwandtschaft zwischen beiden. ELISA-Tests ergaben, dass PVS (CE) in Kartoffeln h?here Konzentrationen erreichte als PVS (O). Partikelmessung. Es ergaben sich keine Unterschiede in der Partikelgr?sse beider Isolate, wenn sie (a) mit der ‘leaf dip’-und (b) mit der ‘antiserum-coated grid’-Methode (Gitternetz des Objekttr?gers (a) ohne und (b) mit Antiserumfilm-Beschichtung) elektronenmikroskopisch verglichen wurden (Abb. 4). In Pfropfversuchen produzierte PVS (CE) deutliche Symptome in den Sorten Pentland Javelin und Epicure; obwohl and der Sorte King Edward keine Symptome sichtbar wurden, waren alle drei 2–3 Wochen früher seneszent als mit PVS (O) gepfropfte Pflanzen. Verbreitung durch Blattkontakt liess sich nicht demonstrieren, wenn infizierte Kartoffeln neben gesunden Pflanzen aufwuchsen. InC. quinoa konnte dagegen Ausbreitung festgestellt werden. Bemerkenswert ist, dass ein anscheinend peruanisches Isolat eines Kartoffelvirus in einer europ?ischen Züchtungslinie entdeckt werden konnte. Das deutet darauf hin, dass sich in letzter Zeit südamerikanische Viren und Isolate mehr ausbreiteten als bisher angenommen. Dieser Befund würde rigorosere Test- und Quarant?nemassnahmen rechtfertigen.

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Résumé Un isolat aberrant de virus S de la pomme de terre (PVS-CE) issu d'une lignée hybride (CE 7260/ 12) a été découvert au cours d'un contr?le de routine lors de la mise en quarantaine, sur des pommes de terre provenant de l'U.K. National Potato Quarantaine, Agricultural Scientific Services, Edinburgh; celui-ci provoque des sympt?mes inhabituels lorsqu'il est inoculé à une gamme de plantes-tests. Des comparaisons ont été faites avec un isolat écossais de PVS (O) issu de la variété Orion. Les plantes-tests mentionnées dans le tableau 1:Chenopodium amaranticolor, C. rubrum, C. quinoa etN. debneyii (de fa?on moins évidente) ont permis de différencier les deux isolats. Toutes les plantes ont été contr?lées sérologiquement et surC. quinoa. Les sympt?mes les plus marqués ont été observés surC. amaranticolor etC. quinoa; tandis que PVS (O) donnait des lésions locales sur la feuille d'inoculation, PVS (CE) produisait une chlorose systémique prononcée suivie par la nécrose et la mort des feuilles du sommet de la plante (fig. 1, 2 et 3). Cet isolat montrait les caractéristiques du virus S au niveau de la protection croisée, des réactions sérologiques et de la taille des particules. Protection croisée. Le tableau 2 montre qu'un certain degré de protection est conféré aux plantes deN. debneyii inoculées préalablement avec PVS (CE), qui ne produit pas de réaction systémique, quand ces plantes sont réinoculées avec PVS (O), qui produit une réaction systémique visible. Toutefois,N. debneyii donne des réactions variables. QuandC. quinoa est utilisé (tableau 3) une protection totale est induite chez les plantes, démontrant la relation entre les deux isolats. Sérologie. Avec le test simple d'agglutination chloroplastes et latex chaque isolat réagit fortement avec l'antisérum hétérologue et l'expérience de croisement montre qu'ils sont étroitement liés. Le test ELISA montre que PVS (CE) a une concentration plus élevée dans la pomme de terre que PVS (O). Mensuration des particules. Aucune différence n'a été observée entre les tailles des particules des deux isolats, comme trouvé à l'aide des deux méthodes utilisées, en ce cas la ‘leaf dip method’ en comparaison avec la ‘antiserumcoated grid method’ (fig. 4). Dans les expériences de greffage, PVS (CE) a produit des sympt?mes prononcés sur Pentland Javelin et Epicure et aucun sympt?me sur King Edward; les plantes de ces trois variétés sont devenues senescentes 2 à 3 semaines plus t?t que celles inoculées avec des greffons infectés par PVS (O). La transmission du virus par contact foliaire entre plantes saines et infectées n'a pu être démontrée chez la pomme de terre mais a été détecté chezC. quinoa. Il est vraisemblable qu'une souche péruvienne du virus a été découverte dans une lignée hybride européenne. Cela pourrrait impliquer une extension des virus Sud-Américains plus importante qu'on ne le croyait jusqu'ici et justifierait plus de rigueur dans les contr?les et les procédés de mise en quarantaine.

     

Reducing the spread of potato leaf roll virus,alfalfa mosaic virus and potato virus Y in seed potatoes by trapping aphids on sticky yellow polyethylene sheets

Summary Trials were made in an attempt to reduce the spread of the aphid-transmitted viruses, potato leaf roll virus, potato virus Y and alfalfa mosaic virus in seed potatoes. The experiments were carried out on the coastal plain of Israel, at Bet-Dagan. Seed potatoes which had been protected by ‘sticky’, yellow polyethylene sheeting showed a marked reduction in the incidence of virus-infected tubers. The percentage of potato leaf roll virus-affected tubers from protected plots, compared to that from the unprotected, control plots, was as follows: for 1974, 2 and 17.2%, for 1975, 6 and 29%, respectively. The higher infection rates for the period 1975–76 being explained by the longer aphid trapping time used which continued until 20 June in 1975, but only to 10 May in 1974. There was also a reduction in the spread of both potato virus Y and alfalfa mosaic virus.

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Zusammenfassung Es wurde untersucht, ob die Ausbreitung von Blattlaus-übertragbaren Viren-Blattrollvirus (PLRV). Alfalfa-Mosaik virus (AMV) und Kartoffel-Y-Virus (PVY)- in Pflanzkartoffełbest?nden durch den Gebrauch von Farbk?dern kontrolliert werden k?nnte. Diese Versuche beruhen auf den Ergebnissen, dass L?use von reflektiertem Licht im Bereich zwischen 500 und 700 nm stark angezogen werden (Moericke, 1969). In den Jahren 1974–1975 und 1975 1976 wurden im Frühjahr (Hauptkartoffelanbauzeit) in Bet-Dagan. Israel zwei getrennte Versuche durchgeführt. Abb. 1 zeigt zwei Parzellen 10 m × 10 m. die 30 m von einander getrennt sind. Eine ist von klebrigen gelben Poly?thylenfolien umgeben, die andere nicht- unbehandelte Kontrolle. Jeder dieser Parzellen wurde am 2. M?rz 1974 und am 5. M?rz 1975 mit irischem zertifiziertem Pflanzgut der Sorte Up-to-date bepflanzt, insgesamt 260 Knollen pro Parzelle, wobei der Abstand zwischen den Reihen 90 em und innerhalb der Reihe 35 cm betrug. Vor dem Auflaufen der Kartoffeln wurde in einem Abstand von 4 m von den Parzellenkanten bis zu einer H?he von 70 cm über dem Erdboden 4 m×0.5 m grosse Poly?thylenfolien gespannt. Diese Folien wurden mit ‘Rimi foot glue’ (R. Yewnin and M. Joffe. Technochemical factory. Tel Aviv. Israel) bedeckt, das durchsichtig ist und lange Zeit klebrig bleibt. W?hrend der Wachstumszeit wurden die Symptome beobachtet und mit Hilfe einer Wasserfalle nach Moericke, die nahe der Kartoffeln aufgestellt war, wurden die geflügelten Blattlauspopulationen gefangen, um darüber Daten zu erhalten. Die gefangenen Blattl?use wurden w?chentlich gesammelt (Zimmerman-Gries & Swirski, 1960). Vom Gesamtfang wurde nurMyzus persicae bestimmt und gez?hlt. Das Auftreten von Prim?rinfektionen durch PLRV, AMV und PVY wurde durch regelm?ssige Feldbeobachtungen erfasst. Von jeder Pflanze wurden für sp?tere Kontrollen zwei Kartoffelknollen in den für sp?tere Kontrollen zwei Kartoffelknollen in Pflanzgutgr?sse geerntet. Diese Kartoffelknollen wurden 6 Monate bei 2 3 C gelagert und dann in einem insektengeschüzten Gew?chshaus ausgepflanzt. Das Blattrollivrus wurde bestimmt, in demM. persicae von Pflanzen, in denen dieses Virus vermutet wurde, aufDatura stramonium umgesetzt wurden (Zimmerman-Gries et al., 1973). AMV, PVY und PVX wurden durch mechanische Inokulation auf Testpflanzen identifiziert. Die Abbildungen 2 und 3 zeigen die enge Verbindung zwischen der Verteilung des Gesamtfanges w?hrend der Saison und der vonMyzus persicae. Tabelle 1 zeigt die Anzahl infizierter Knollen in Prozent im ersten Nachbau von geschützten und ungeschützten Parzellen. In den Jahren 1974 und 1975 waren in den ungeschützten Parzellen viel mehr PLRV-infizierte Knollen als in den geschützten (2 und 17.2% bzw. 6 und 29%). Der h?here PLRV-Befall im Jahre 1975 kann durch die l?ngere Fangperiode fürM. persicae in diesem Jahr erkl?rt werden. Ein ?hnlicher Einfluss der klebrigen, gelben Poly?thylenfolien wurde bei der Ausbreitung von AMV (1974: 16 und 7.2%. 1975: 2.5 und 6%) beobachtet. Der Befall durch PVY war nicht so hoch wie der von Cohen & Marco (1973) festgestellte (1974: 0 und 2.4% und 1975: 1 und 3.5%). Sie fanden in 90% ihrer Pfefferproben PVY. Diese Technik, mit entsprechender Weiterentwicklung, k?nnte der Ausbreitung persistenter und nicht persistenter Viren in Pflanzkartoffelbest?nden entgegenwirken.

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Résumé La possibilité de réduire le taux de contamination du plant de pommes de terre par le virus de l'enroulement (PLRV), le virus de la mosa?que de la luzerne (AMV) et le virus Y de la pomme de terre (PVY) a été testée et la réduction a pu être possible par l'utilisation d'appats de couleur’. Ces essais ont été basés sur le fait que les pucerons sont fortement attirés par la lumière réfléchie dans la zone des 500–700 nm (Moericke, 1969). Deux expérimentations différentes ont été conduites durant le printemps (principale période de culture de la pomme de terre) des années 1974–75 et 1975–76 à Bet-Dagan en Isra?l. Deux parcelles de 10 m×10 m, séparées par une distance de 30 m, ont été retenues comme l'indique la figure 1. L'une est entourée avec des baches en polyéthylène jaune qui sont collantes, l'autre n'est pas entourée et sert de témoin non traité. Chacune de ces parcelles a été plantée avec des semences certifiées en provenance d'Irlande de la variété Up-to-Date le 2 mars 1974 et le 5 mars 1975. 260 tubercules ont été plantés dans chaque parcelle à des distances de 90 cm×35 cm. A une distance de 4 m de chaque c?té, et avant la levée des pommes de terre, une bache de polyéthylène jaune de 4 m ×0.5 m a été déployée à une hauteur de 0.7 m au-dessus du sol. Ces baches ont été recouvertes de ‘glue Rimi-foot’ (R. Yewmin et M. Joffe, usine technochimique. Tel Aviv, Isra?l) qui est transparente et qui reste collante assez longtemps. Les sympt?mes ont été observés pendant la période de croissance et un échantillonnage de la population aphide ailée a été réalisé au moyen de piège à eau du type Moericke, placé près des pommes de terre afin d'obtenir des données sur la population de pucerons ailés. Les pucerons piégés ont été collectés chaque semaine (Zimmerman-Gries & Swirski, 1960). Sur le total d'ailés recueillis, il n'y a eu queMyzus persicae d'identifier et de dénombrer. L'incidence de l'infection en cours de saison par le PLRV, AMV et PVY a été déterminée par des observations au champ à intervalles réguliers. Au moment de la récolte, il a été prélevé 2 tubercules par pied pour le test de préculture. Ces tubercules ont été conservés à 2–3 C pendant 6 mois: la mise en culture a eu lieu en l'absence de tout insecte. Le virus de l'enroulement a été identifié après acquisition parM. persicae sur des plantes suspectées être contaminées et après transmission àDatura stramonium (Zimmerman-Gries et al., 1973). AMV, PVY et PVX ont été identifiés par inoculation mécanique à des plantes tests. Peu de plantes infectées en cours de saison ont été observées. L'étroite correspondance entre la distribution saisonnière pour l'ensemble des pucerons recueillis et pourM. persicae est indiquée par les figures 2 et 3. Le pourcentage de tubercules-fils contaminés par les virus pour les parcelles protégées et non protégées est résumé dans le tableau 1, II y a eu plus de tubercules contaminés par le PLRV dans les parcelles non protégées que dans les parcelles protégées pour les deux années 1974 et 1975 (2 et 17.2%, 6 et 29% respectivement). Le pourcentage plus élevé du PLRV en 1975 peut être expliqué par la période de capture deM. persicae, plus longue cette année. Une influence similaire des baches de polyéthylène jaune qui sont collantes a été observée sur la dissémination du AMV (1974: 16 et 7.2%. 1975: 2.5 et 6%). L'incidence du PVY (1974: 0 et 2.4% et 1975: 1 et 3.5%) n'a pas été aussi grande que celle observée par Cohen & Marco (1973). Ces auteurs ont trouvé 90% de PVY dans leurs échantillons de poivre. Cette technique, avec davantage de données, peut être efficace pour lutter contre la dissémination des virus persistants et non persistants dans les parcelles de plants de pommes de terre.

     

Über die Bedeutung primär mit dem Kartoffelvirus M (potato virus M) infizierter Kartoffelstauden als Infektionsquelle für die Virusausbreitung in Kartoffelfeldern

Zusammenfassung Es konnte festgestellt werden, dass prim?r mit dem M-Virus infizierte Stauden der gleichen Vegetationsperiode eine verh?ltnism?ssig grosse Rolle als Infektionsquelle spielen k?nnen und dass die Ausbreitung dieses Virus unter gleichen Bedingungen bedeutend gr?sser ist als die des Y-Virus. Den st?rksten Einfluss als Infektionsquelle auf den Gesundheitswert der Nachbarstauden haben Pflanzen, die mit dem M-Virus sofort oder 12 Tage nach dem Auflaufen infiziert wurden. Stauden, die erst 36 Tage nach dem Auflaufen infiziert wurden, über als Infektionsquelle dagegen nur einen minimalen Einfluss auf gesunde Nachbarstauden aus. Eine besonders intensive Ausbreitung des Virus in Kartoffelfeldern tritt in Jahren mit zweimaligem Gipfel der Flugkurve vonAphis nasturtii auf-beim frühen Migrationsflug und auffallenden Sommerflug.

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Summary Field experiments were carried out at two sites during the years 1975–77, using superelite seed of cv. Uran. The plots consisted of 5 drills the centre one of which was an infector planted in one case with diseased tubers and in the others with healthy tubers the haulm from which was inoculated on emergence and 12, 24, 36 and 48 days after emergence respectively with sap from diseased tomato plants previously infected with potato virus M (PVM) from Uran (Table 1). The spread of the virus from diseased plants through the crop is of great importance. Plants showing primary infection, which had been inoculated on or 12 days after emergence, were the most effective source of infection during the vegetative period. Plants first infected 36 days after emergence had only a minimal effect on neighbouring healthy plants (Fig. 1). Plants with primary PVM infection play a significantly greater part in the spread of the virus than is the case with potato virus Y (PVY) (Fig. 2). The effectiveness of plants growing from diseased seed and those with primary infection varied in individual years (Fig. 3). The position of the plants relative to the source of infection was found to have a marked effect (Fig. 4). Aphid flights relative to the stage of development of the crop as, for example, at the Jadwisin site, provide an explanation of the variation in effectiveness of sources of infection in different years (Fig. 5). The effectiveness of haulm inoculated on emergence, of plants growing from diseased seed and of plants without infection was related to the flight ofAphis nasturtii. One can assume that a particularly extensive spread of PVM in the crop occurs in years when there is a double peak in the flight curve ofA. nasturtii arising from early migratory flights and a subsequent, well marked, summer flight.

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Résumé Pendant les années 1975 1977, des essais ont été effectués à deux endroits avec des plants superélite de la variété Uran. Chaque parcelle comprenait 5 lignes dont la ligne médiane contenait les sources d'infection constituées, d'une part de tubercules contaminés et d'autre part de plants sains qui ont été inoculés immédiatement après la levée, 12, 24, 36 et 48 jours, avec du jus de plantes de tomates préalablement contaminées par du virus M issu de la variété Uran (tableau 1). Les plantes porteuses de virus ont été la source d'une très importante contamination de la culture de pommes de terre. Lorsqu'il s'agissait d'infections primaires, la contamination des plantes environnantes fut d'autant plus élevée que l'inoculation avait été faite t?t. Trés étendue si la source d'infection avait été inoculée lors de la levée ou 12 jours plus tard, cette contamination se réduisait à un minimum si l'inoculation n'était intervenue que 36 jours après la levée (fig 1). Les infections primaires du virus M jouent un r?le bien plus important pour la dissémination de ce virus que ce n'est le cas pour le virus Y (fig. 2). L'importance de la dissémination du virus à partir de plants malades (infection secondaire) et de plantes contaminées (infection primaire) varie d'une année à l'autre (fig. 3). La position des plantes à l'égard de la source de l'infection avait un effet distinct (fig. 4). Afin d'étudier l'importance variable des sources d'infection selon l'année, le vol des pucerons, à l'exemple de Jadwisin, a été mis en relation avec le stade de développement des pommes de terre (fig. 5). Le r?le des sources de contamination étudiées (infections primaires précoces, plants contaminés, et plantes saines) dépendait essentiellement du vold'Aphis nasturtii. On peut admettre que la plus forte dissémination du virus M dans les cultures de pommed de terre intervient dans les années où la courbe de vol d'A. nasturtii présente 2 pics, soit un vol de migration précoce et un vol d'été important.

     

Der Nachweis von Kartoffelviren mit Hilfe der Immunofluoreszenztechnik

Zusammenfassung Mit der Immunofluoreszenztechnik wurden die Kartoffelviren S und Y (PVS, PVY^o) in der Kartoffelpflanze nachgewiesen. Dabei zeigte sich, dass beide Viren in den einzelnen Geweben ?hnlich verteilt sind. Aus der St?rke der FITC-Fluoreszenz kann man schliessen, dass im Stengel vor allem in der Epidermis, im Rindengewebe und im Phloem gr?sseres, im Mark aber Virusmengen vorkommen. Die Virusinvasion im Gewebe der Knospe geschieht über das Procambium, wobei besonders die den Procambialstrang umgebenden Zellen Virus enthalten. Im ausgewachsenen Blatt sind besonders die Epidermis, das Phloem und auch das Schwammparenchym befallen, weniger das Palisadenparenchym. In der Knolle ist die Intensit?t der FITC-Fluoreszenz geringer als in den oberirdischen Pflanzenteilen. Die Verteilung der Viren ist hier jedoch vergleichbar mit derjenigen des Stengels. Das Rindengewebe unterhalb der Schale und der Leitbündelring zeigen st?rkere Fluoreszenzen als das im Innern liegende Mark. Virushaltiges Gewebe bildet sich besonders in der Umgebung der Sprossanlagen (Augen). Die Sprossanlagen sind in einem frühen Stadium bereits mit Virus befallen.

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Summary The distribution of potato viruses S and Y (PVS and PVY) in the tissues of secondarily infected potato plants was investigated. For this purpose, frozen sections were taken from six-week old plants grown from excised eyes and from whole tubers, placed on cover slips in serum glycerine and dried for 15 min at 40°C. Serum incubation was for three hours at 30°C. Sections were then incubated with specific antisera, the controls with normal serum or potato virus X (PVX) antiserum and, finally, after several washings they were treated with fluorescein-isothiocyanate (FITC)-conjugated anti-rabbit serum. After at least 12 hours washing the preparations were examined with a fluorescence microscope. PVS and PVY showed similar results with regard to virus distribution within the plant. In transverse sections of the stem (Fig. 1 A-C) the cells of both the epidermis and underlying cortex showed particularly strong fluorescence, also those of the outer and inner phloem. On the basis of the low level of fluorescence in the medulla, only a low virus concentration can be expected there. Immuno-fluorescence enables one to follow the virus invasion of the developing tissues of the bud. While the apical meristem shows only a slight localized fluorescence and the basic meristem is largely virus-free, cells surrounding the procambium show marked FITC-fluorescence (Fig. 2A and B). The virus invasion there is, therefore, by way of the vascular strands. Virus infection of the axillary buds and leaf primordia occurs in a similar way. Here, virus containing cells accumulate mainly at the base of the buds (Fig. 2C). In the leaf, particularly the vascular bundles, the cells of the epidermis and the spongy parenchyma contain the virus, the palisade parenchyma does not fluoresce (Fig. 3A). The individual tissues are progressively infected by the virus during leaf development. In young leaves, fluorescence is only visible at first in the region of the vascular bundles and the cortical tissue in the developing midrib (Fig. 3B) but later also in the lateral veins, then in the epidermis (Fig. 3C) and finally, in the full-grown leaf, the spongy parenchyma. Fluorescence was less in the tuber than in the aerial regions of the plant, however, the virus distribution was similar to that in the stem, it being contained in the cortical tissue lying below the corky skin (Fig. 4A) and also in the vascular ring (Fig. 4B). The central medulla of the tuber showed only weak fluorescence. In this region the starch grains were surrounded by a green fluorescent ring which was absent in the controls (Fig. 4C). It seems probable that, during cutting of the cells, virus containing plasma lodged on the upper surface of the starch grains. Virus invasion of the sprout primordium (eye) occurs by way of the vascular ring of the tuber at the site of the developing phloem (Fig. 4D). As distinct from the sprout bud, the eye itself is heavily infected by virus at a very early stage (Fig. 4E).

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Résumé La répartition des virus de la pomme de terre PVS et PVY a été étudiée sur des tissus de tubercules issus d'une infection secondaire, avec la méthode de l'immuno-fluorescence. Des coupes de matériel congelé provenant d'oeilletons de 6 semaines et de tubercules non traités ont été préparées pour ce contr?le. Les coupes ont été mises sur des porte-objet recouverts de sérum de glycérine et séchés à 40°C pendant 15 minutes. L'incubation du sérum durait 3 h à 30°C. D'abord, les coupes ont été incubées avec des antisérums spécifiques, ensuite le contr?le a été mis en incubation avec un sérum normal ou avec l'antisérum PVX, et après plusieurs rin?ages eut lieu le marquage des anticorps avec le FITC (fluoresceinisothiocyanate) conjugué anticorps antilapin. Après 12 h au moins de rin?age eut lieu le contr?le avec le microscope fluorescent. Le PVS et le PVY présentaient une image comparable quant à leur répartition dans la plante. Sur les coupes transversales des tiges, les cellules de l'épiderme, le tissu tubéreux sousjacent ainsi que les cellules du phloème extérieur et intérieur présentaient und fluorescence particulièrement forte (fig. 1A-C). En raison de la très faible fluorescence de la moelle, la concentration de virus para?t très faible à cet endroit. La progression du virus dans le bourgeon peut être décelée avec l'immunofluorescence. Le méristème apical ne présente qu'une très faible fluorescence et le méristème enrobant le bourgeon est pratiquement indemne de virus. En revanche, les cellules autour du procambium présentent une nette FITC-fluorescence (fig. 2A et B). Le virus atteint ces parties par les vaisseaux vasculaires. L'attaque virale sur les bourgeons des aisselles et ébauches de feuilles a lieu d'une manière semblable. Les cellules porteuses de virus s'accumulent primairement sur la base des bourgeons (fig. 2C). Sur la feuille, ce sont d'abord les vaisseaux, les cellules de l'épiderme et le parenchyme spongieux qui portent le virus. Le parenchyme de palissade ne présente pratiquement pas de fluorescence (fig. 3A). Chaque tissu est contaminé à tour de r?le lors du développement des feuilles. Sur les jeunes feuilles ce sont d'abord les vaisseaux et le tissu cortical de la nervure centrale qui présentent de la fluorescence (fig. 3B), et plus tard seulement, les nervures foliaires, ensuite l'épiderme (fig. 3C) et finalement lorsque la feuille a terminé sa croissance le parenchyme spongieux. Sur le tubercule, l'intensité fluorescente a été inférieure à celle des parties aériennes. La répartition du virus dans le tubercule était semblable à celle dans la tige. Le tissu cortical, sous l'épiderme, contenait du virus (fig. 4A), ainsi que l'anneau des vaisseaux (fig. 4B). La moelle ne présentait, en revanche, qu'une très faible fluorescence. Un anneau d'une fluorescence verte apparut sur les grains d'amidon, le contr?le ne présentait cependant rien (fig. 4C). Il s'agit probablement d'une accumulation de plasma porteur de virus sur les grains d'amidon, due à la préparation. La contamination des yeux a lieu par le phloème en formation dans les vaisseaux (fig. 4D). Contrairement au bourgeon, la jeune pousse est généralement virosée dès son premier stade (fig. 4E).

     

Zum Nachweis des Tabakrattle-Virus in Kartoffeln

Zusammenfassung Tabakrattle-Virus (TRV) ist in Kartoffelknollen weder mit Indikatorpflanzen noch mit serologischen Methoden sicher nachzuweisen. Saftinokulationen auf Tabak waren im Herbst bei 7 von 80 Proben positiv, im Winter bei allen 100 Proben negativ. Inokulationen mit Phenolextrakten zur übertragung inkompletter Isolate (freie Virus-RNS) verliefen erfolglos. Mit ELISA wurde TRV nur in 2 von insgesamt 232 Knollenproben gefunden. An Gewebeschnitten erkennt man, dass die Knollensymptome aus einem nekrotisierten Zentrum mit umgebenden Peridermschichten bestehen. Mit der Immunofluoreszenz wurde TRV hier nicht nachgewiesen. Es ist anzunehmen, dass TRV kleine lokale Nekrosen verursacht, die eine Wundkorkbildung ausl?sen. Vermutlich wird dabei TRV eliminiert. Im umliegenden Speichergewebe wurden deformierte Zellen mit FITC-Fluoreszenz gefunden. Sie wurden als Frühstadien der Symptomentwicklung gedeutet, in denen TRV noch nachweisbar ist. Von 90 Kartoffelstecklingen aus mit TRV befallenen B?den waren nur zwei infiziert. Die Infektion beschr?nkte sich auf die Wurzeln, in denen TRV mit der Immunofluoreszenz nur im Phloem nachgewiesen wurde.

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Summary The detection of tobacco rattle virus in potato tuber plants was examined with bioassay and serological techniques. Tubers were tested by sap inoculation to the indicator plantNicotiana tabacum ‘Samsun’. Serological tests were made with ELISA and immunofluoresence. The TRV isolate (Mellendorf) used for antiserum production was from the same field as the experimental samples. TRV was detected by sap inoculation in seven out of 80 samples in the autumn, but in winter all of 100 were negative. Inoculation with phenol extracts for the detection of free virus RNA met with no success. For detection by ELISA sap was extracted from the area of symptoms on tubers by using a drill (after Gugerli). The virus was detected unequivocally in only two out of 232 tests (Table 1). TRV detection by immunofluorescence was done with 10 μm thick frozen sections (direct and indirect detection with FITC conjugated antiserum). Tuber symptoms, as shown by the sections, consisted of a necrotic centre surrounded by a periderm layer (Fig. 1). TRV was never detected within this area and it is assumed that TRV in the tubers triggered wound periderm formation leading, presumably, to the elimination of viral antigen. Groups of cells in the surrounding storage tissue showed FITC fluorescence (Fig. 2a, b). The cells were deformed and lay in the neighbourhood of thick-walled cells. This was possibly an early stage of symptom development, in which TRV was still detectable. Sprouts and roots were removed from apical potato cuttings 8 or 12 weeks after planting them in soil infested with TRV, and tested by ELISA. Of 90 samples only two were infected. The infection involved only the roots, the localization of TRV within the phloem was determined by immunofluorescence. The low infection rate shows that potato plants are not attractive to the vector nematodes. This method of using cuttings is therefore unsuitable for testing breeding material for TRV-resistance.

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Résumé Dans ce travail, il a été analysé dans quelle mesure le virus rattle du tabac (TRV) peut être identifié sur les tubercules et les plantes par un biotest ou par la méthode sérologique. Du jus de tubercules contaminés a été inoculé sur des plantes indicatrices deNicotiana tabacum ‘Samsun’. Pour les contr?les sérologiques des échantillons ont été testés avec ELISA ainsi qu'avec la méthode d'immunofluorescence. L'isolation du TRV pour la fabrication d'antisérum a été effectuée sur des plantes de même provenance (Mellendorf) que les échantillons d'essais. La détection du virus n'a été dans tous les cas que partiellement possible. Lors d'inoculation avec le jus, en automne le TRV a été décelé dans 7 échantillons sur un total de 80. Le test effectué pendant l'hiver avec 100 échantillons a été négatif. L'inoculation d'extraits au phénole pour la détection de particules libres d'ARN de virus s'est soldée par un échec. Pour la détection avec ELISA, le prélèvement du jus a été effectué avec la fraise (selon Gugerli) à même les tubercules, à proximité immédiate des sympt?mes. Seuls 2 échantillons sur les 232 examinés, ont donné une réaction positive s?re (tabl. 1). La détection du TRV avec la méthode d'immunofluorescence a été effectuée sur des coupes congelées de 10 μm (détection directe et indirecte avec des antisérums FITC-conjugués). Il a été montré sur des coupes de tissus que les sympt?mes sur tubercules sont formés d'un centre nécrotique entouré de couches du périderme (fig. 1). Il n'a jamais été détecté de TRV dans le tissu portant ces sympt?mes. On peut admettre que le TRV dans les tubercules ne forme que des nécroses locales qui provoquent la formation d'un liège. Il est probable qu'à ce stade l'antigène du virus soit éliminé. Dans le tissu avoisinant les sympt?mes, des groupes de cellules ont été repérés avec la méthode fluorescente-FITC (fig. 2a, b). Ces cellules étaient déformées et voisinaient des cellules aux parois épaissies. Il est possible qu'il s'agisse ici de stades précoces de la formation des sympt?mes sur lesquels le TRV est encore détectable. Des boutures de pommes de terre de 8 et 12 semaines cultivées sur sols contaminés par le TRV ont été testées avec ELISA en séparant tiges et racines. Sur 90 échantillons, seuls 2 étaient contaminés (tabl. 2). Les infections ont été uniquement décelées sur les racines où le TRV a été localisé dans le phloème avec l'immunofluorescence (fig. 3). Le faible taux de contamination indique que la plante de pomme de terre n'est pas très attractive pour les nématodes vecteurs. Par conséquent, la méthode des boutures ne se prête pas pour l'examen de résistance des clones au TRV.

     

A deviant strain of potato virus Y infecting potatoes in South Africa

Summary From 1980 to 1982 a mosaic disease of potatoes was prevalent in a major seed potato production area in South Africa. The virus causing the disease was serologically identified as a strain of potato virus Y (PVY). Its host range and symptoms were similar to those of PVY^o and it was designated PVY-81. PVY-81 failed to induce necrotic lesions on leaves ofSolanum demissum×S. tuberosum ‘A6’, but it did so on the potato cultivars BP-1, Buffelspoort and Koos Smit. PVY-81 was non-persistently transmitted byMyzus persicae. Monitoring of aphid migrations showed that aphid species that do not naturally colonize potatoes could have caused the primary spread of the virus into potato fields.

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Zusammenfassung Von 1980 bis 1982 war im Hauptgebiet der Saatkartoffelproduktion in Südafrika eine Mosaikkrankheit an Kartoffeln verbreitet. Das Virus, das die Krankheit verursacht, wurde an Hand seiner Partikelmorphologie und der serologischen Verh?ltnisse als ein Stamm des Kartoffelvirus Y (PVY) identifiziert. Er wurde als PVY-81 bezeichnet. Der Wirtskreis des PVY-81 war auf Solanaceen und Chenopodiaceen beschr?nkt. Die durch diesen Stamm induzierten Symptome an Wirtspflanzen ?hnelten denjenigen, die durch PVY^O verursacht wurden mit Ausnahme der nicht induzierbaren Lokall?sionen auf den abgetrennten Bl?ttern vonSolanum demissum×Solanum tuberosum ‘A6’. Die nekrotische Reaktion auf den inokulierten Bl?ttern der Sorte Koos Smit wurde mit einbezogen, um den ‘A6’-Test zu ersetzen (Abb. 1). Die Reaktion einiger Kartoffelsorten (Tab. 1) auf die Infektion mit diesem Stamm unterschied sich von derjenigen auf PVY^O und PVY^N. Drei Sorten, King George, Pentland Dell und 890/20 waren offensichtlich resistent gegenüber der Blattlausübertragung (Tab. 2). Das Virus wurde vonMyzus persicae nicht-persistent übertragen. Die Befunde, die sich aus der Erfassung der Blattlauspopulation ergaben, wiesen darauf hin, dass die nicht auf Kartoffeln kolonisierenden Blattl?use wieAcyrthosiphon pisum, Rhopalosiphoninus staphyleae undRhopalosiphum padi vermutlich hauptverantwortlich für die Ausbreitung des PVY-81 waren. Eine sehr geringe Anzahl vonM. persicae undMacrosiphum euphorbiae wurden w?hrend der gesamten Wachstumszeit in den Fallen gefangen (Tab. 3). Das Pflanzen von gesundem Saatgut und das rechtzeitige Entfernen von Volunteer-Kartoffeln aus der vorhergegangenen Saison hat zur Kontrolle der Krankheit geführt.

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Résumé De 1980 à 1982, une mosa?que de la pomme de terre s'est répandue dans une grande région de production de plants de pommes de terre en Afrique du Sud. Le virus responsable de la maladie fut identifié comme souche du virus Y de la pomme de terre (PVY) sur la base de la morphologie de sa particule et des caractéristiques sérologiques. Il fut identifié comme PVY-81. La gamme h?te de PVY-81 était limitée aux Solanaceae et aux Chenopodiaceae. Les sympt?mes sur plantes-h?tes induites par cette souche sont similaires à ceux causés par PVY^O sauf qu'elle n'entr?ne pas de lésions locales sur feuilles détachées deSolanum demissum ×S. tuberosum ‘A6’. La réaction nécrotique sur feuilles inoculées de la variété Koos Smit fut incorporée en complément du test A6 (figure 1). La réaction de certaines variétés (tableau 1) à l'infection par cette souche diffère de celle provoquée par PVY^O et PVY^N. Trois variétés King George, Pentland Dell et 890/20 furent apparamment résistante à la transmission du virus (tableau 2). Le virus fut transmis de fa?on non persistante parMyzus persicae. Les résultats obtenus par comptage des populations aphidiennes montrent que les espèces qui ne colonnisent pas les pommes de terre telles queAcyrthosiphon pisum, Rhopalosiphoninus staphyleae etRhopalosiphum padi sont parmi les plus responsables de la dissémination de PVY-81. Un faible nombre deM. persicae etMacrosiphum euphorbiae a été capturé pendant la période de croissance (tableau 3). La plantation de plants sains et l'enlèvement au bon moment des repousses de la période précédente ont conduit à maitriser la maladie.

     

Untersuchungen zur Übereinstimmung des Auftretens zytoplasmatischer Einschlüsse mit dem immunelektronen-mikroskopisch nachgewiesenen Kartoffel-Y-Virus in künstlich infizierten Meristempflanzen-Subkulturen

Zusammenfassung Meristempflanzen-Subkulturen der Kartoffelsorten ‘Vorw?rts’ und ‘Schwalbe’ wurden mit KYV künstlich infiziert und in verschiedenen Infektionsstadien elektronenmikroskopisch untersucht. Neben der Untersuchung des Zytoplasmas von Mesophyllzellen an Ultradünnschnitten wurde Pflanzensaft für die immunelektronenmikroskopische Dekorationsmethode und die Tauchmethode pr?pariert. Es konnte eine zeitliche übereinstimmung des Auftretens von ‘Pinwheels’ im Zytoplasma und immunelektronenmikroskopischer Nachweisbarkeit des KYV beobachtet werden. W?hrend in der Sorte ‘Vorw?rts’ (geringe relative Resistenz gegenüber KYV) bereits 21 Tage nach der Infektion KYV nachgewiesen wurde, war der Nachweis in der Sorte ‘Schwalbe’ (hohe relative Resistenz gegenüber KYV) erst nach einer zus?tzlichen Pfropfinfektion m?glich. Sowohl die Dekorationsmethode als auch der zytoplasmatische Nachweis eignen sich für eine Diagnose des KYV in Pflanzen mit geringer Viruskonzentration.

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Summary PVY-free subcultures of meristem plants of the potato varieties Vorw?rts (relatively low resistance to PVY) and Schwalbe (relatively high resistance to PVY) were infected in vitro withMyzus persicae (Sulz.). Ultra-thin sections were cut from both infected and non-infected plants 11, 21, 29 and 49 days after inoculation and at the same time sap was prepared according to modifications of the immune electron microscopic Decoration method of Milne & Luisoni (1977) and of the Touch method of Brandes (1957). The investigation established the coincidence of ‘Pinwheels’ in the cytoplasm of infected plants and the presence of PVY particles identified by immune electron microscopy, thus confirming the relationship between the appearance of such ‘Pinwheels’ and an infection with PVY. Depending on their level of resistance to the virus, PVY was detectable in different varieties at varying stages of infection (Table 1). Whereas in cv. Vorw?rts, PVY could be detected 21 days after infection, in cv. Schwalbe it was only possible three weeks after a supplementary graft inoculation. Both the Decoration method and cytoplasmic detection are suitable for the diagnosis of PVY in plants with a low virus concentration. The Touch method fails because of its lack of differentiation potential thus preventing the acquisition of additional information.

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Résumé Des plantes indemnes de virus Y de la pomme de terre (PVY) obtenues à partir de repiquages de cultures de méristème de la variété Vorw?rts (faiblement résistante au PVY) et de la variété Schwalbe (fortement résistante au PVY) ont été contaminées au stade in vitro à l'aide deMyzus persicae (Sulz.). Des échantillons de feuilles provenant de plantes saines et de plantes contaminées ont été observés avec le microscope électronique, 11, 21, 29 et 49 jours après la contamination. Des coupes ultrafines ont été obtenues ainsi que du jus de plantes préparés, d'une part à l'aide de la méthode immuno-microscopie électronique de décoration selon Milne & Luisoni (1977) et d'autre part, selon une méthode d'immersion modifiée d'apres Brandes (1957). Les examens ont démontré une concordance temporelle entre l'apparition de ‘Pinwheels’ dans le cytoplasme des plantes contaminées et les particules du PVY décelées par immuno-microscopie électronique. La relation entre l'apparition de ‘Pinwheels’ et l'infection par le PVY a ainsi été démontrée. Selon les résistances variétales, le PVY a été observé à différents stades d'infection (tableau 1). Le PVY a été observé 21 jours après la contamination pour la variété Vorw?rts et seulement 3 semaines après une infection supplémentaire par greffage pour la variété Schwalbe. Pour réaliser un diagnostic du PVY dans les plantes à faible concentration de virus, tant la méthode de décoration que le test du cytoplasme peuvent être appliqués. La méthode par immersion n'a pas apporté d'information supplémentaire en raison de l'absence de moyens de différenciation.