Aspects of male fertility in group Tuberosum dihaploids

Summary Male fertility was examined in dihaploids from the Pentlandfield collection. Significant differences were found in pollen stainability among groups of dihaploids from different parent sources. and crossing dihaploids together produced a very significant increase of stainable pollen in their progeny. Most pollen sterility was of the ‘empty microspore’ type. Deficiences were also found in quantity of pollen produced. Completely indehiscent anthers were rare, but dehiscence was frequently delayed until shrivelling rendered it ineffective. Abnormalities of anther development were recorded, there being some evidence of segregation for the ‘malformed’ type. There was no direct relation between regular meiosis and production of stainable pollen. Likewise, functional male fertility was not ensured by high pollen stainability. Seed production and viability were both reduced by dihaploid male parentage. Results are discussed relative to fertility at the tetraploid level in group Tuberosum and to the inbreeding effect of dihaploid production.

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Zusammenfassung An hand der Dihaploidkollektion von Pentlandfield. Schottland, wurden die verschiedenen Aspekte der m?nnlichen Fertilit?t untersucht. Diese Dihaploiden stammten alle von tetraploiden Tuberosumformen britischen Ursprungs. Signifikante Unterschiede (P<0,025) in der F?rbbarkeit der Pollen wurden zwischen den Elterngruppen gefunden, wobei 66 Dihaploide von 11 Tuberosumeltern untersucht wurden (Tabelle 2). Die F?rbbarkeit der tetraploiden Eltern hatte keinen voraussagenden Wert. In den Dihaploiden sp?terer Generationen war die F?rbbarkeit hingegen signifikant h?her (P<0,001) als in den prim?ren Dihaploiden (Fig. 1), die unter einer Inzuchtdepression zu stehen schienen. Die Pollensterilit?t wies meist den Typ der ‘leeren Mikrospore’ auf. 14 von 93 prim?ren Dihaploiden zeigten ungenügende Pollenproduktion bei fast leeren Antheren, die Pollen waren kaum zu f?rben. Die Antheren von 49 Dihaploiden wurden untersucht: nur in 2 Klonen fehlte das Aufspringen vollst?ndig, in vielen anderen Klonen war es bis zum Beginn des Schrumpfens der Antheren verz?gert. Schwache und missgebildete Typen von abnormalen Antheren wurden gefunden, die letzteren schienen genetisch zu spalten, obwohl die Probenmengen zu gering waren, um ein Spaltungsverh?ltnis bestimmen zu k?nnen. Die Meiose wurde bei 17 Dihaploiden aus ursprünglich 8 Tuberosumformen untersucht (Tabelle 3). Das Verhalten der Chromosomen wurden untersucht und es war geeignet zum Ausschluss von genetischem Material aus Kerntetraden zu führen. Regul?re Meiose garantierte jedoch keine Pollen von guter Qualit?t. Testkreuzungen wurden gemacht, um den Grad der Funktion m?nnlicher Fertilit?t in 16 Dihaploiden aus 8 Tuberosumherkünften zu bestimmen (Tabelle 4). Diese Dihaploiden umfassten einen weiten Bereich der Pollenf?rbbarkeit. Gegenüber irgendeinem Standard waren sie im Hinblick auf die Samenproduktion schlechte Best?uber und der Zustand des Pollens gab nur wenig Hinweise auf die Eignung. Die Lebensf?higkeit der Samen konnte ungünstig durch den m?nnlichen Teil der Dihaploideltern beeinflusst werden. Die Ergebnisse werden in bezug gesetzt zum Fertilit?tsgrad in der tetraploiden Tuberosum-population im allgemeinen und im Hinblick auf die wirksame Inzucht (?quivalent zu S₃), die beim Vorgang der Dihaploidisierung hervorgerufen wird.

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Résumé Les données présentées dans cet article concernent différents aspects de la fertilité male des dihaplo?des de la collection de Pentlandfield, en Ecosse. Ces dihaplo?des sont presque tous issus de Tuberosum tétraplo?des. La fertilité du pollen est mise en évidence par la méthode de coloration à l'iode, décrite par Carroll en 1974. Un échantillon de 66 dihaplo?des provenant de 11 Tuberosum parentaux est divisé en groupes établis selon l'aptitude à la coloration du pollen observée chez les parents: différences significatives entre groupes P<0.025 (tableau 2). Cette aptitudes du pollen à se colorer n'est pas prévisible chez les parents tétraplo?des, elle est plus hautement significative (P<0.001) chez les dihaplo?des des générations ultérieures que chez les premières générations (Fig. 1) qui sont considérées comme souffrant d'une dépression due à la consanguinité. Le pollen stérile est, en majeure partie, de type ‘microspore vide.’ Quatorze des 93 dihaplo?des primaires sont des producteurs de pollen déficient avec des anthères presque vides, le pollen ayant une faible tendance à la coloration. Les caractéristiques des anthères sont examinées dans un échantillon de 49 dihaplo?des: chez deux clones seulement la déhiscence ne s'est pas effectuée, mais elle a été retardée chez beaucoup d'autres clones jusqu'au début du dessèchement des anthères. Des types d'anthères anormaux, gréles et mal formés, sont observés et semblent être en rapport avec une disjonction, bien que l'importance de l'échantillon soit trop faible pour en déterminer la corrélation. La mé?ose est étudiée sur 17 dihaplo?des issus de 8 Tuberosum parentaux (tableau 3). Les chromosomes sont comptés et le matériel génétique comportant des noyaux tétraplo?des est éliminé: toutefois, une mé?ose régulière ne garantit pas de la bonne qualité du pollen. Des tests de croisement sont faits pour déterminer le niveau de fertilité male effective dans 16 dihaplo?des issus de 8 Tuberosum parentaux (tableau 4). Ces dihaplo?des comprennent une gamme importante des possibilités de coloration du pollen. A n'importe quel niveau, ils sont de faibles pollinisateurs pour la production de semences et l'état du pollen donne peu de renseignements sur leurs performances. La viabilité des semences peut être aussi affectée par le pourcentage de males dihaplo?des. Les résultats obtenus sont interprétés comme étant en relation avec le niveau de fertilité de la population de Tuberosum tétraplo?des en général et avec l'effet de la consanguinité (équivalent à S₃) provoquée par le processus conduisant à la production de dihaplo?des.

     

Comparisons of rate of photosynthesis and tuber yield of a dihaploid,its chromosome-doubled derivatives and parent

Summary The rates of photosynthesis per unit leaf area and tuber yields of a dihaploid of cv. Pentland Crown and its chromosome-doubled derivatives were similar. Pentland Crown had a higher rate of photosynthesis and higher yield than the dihaploid and its tetraploid derivatives. This was shown by a larger number of tubers per plant and higher mean tuber weight for the cultivar. Fresh and dry weight shoot yields of the dihaploid, its chromosome-doubled derivatives and parent were not significantly different from each other (P>0.05). The higher yield of Pentland Crown was possibly due to a higher rate of photosynthesis. There was no evidence that the genes of theSolanum tuberosum dihaploid used in this experiment were physiologically more efficient at the tetraploid than at the diploid level.

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Zusammenfassung Die Photosyntheserate pro Blattfl?cheneinheit wurde bei feld-aufgewachsenen Pflanzen der Sorte Pentland Crown, einer von ihr abgeleiteten Dihaploiden (PDH 7) und durch Chromosomenverdopplung mittels Colchicin (Dionne's Methode) produzierten tetraploiden Klonen (C-numbers) gemessen. Unter Anwendung der 14-CO₂-Technik erwies sich die Photosyntheserate von Bl?ttern von Pentland Crown signifikant h?her als die der Dihaploiden und ihrer chromosomenverdoppelten Derivate (P<0,01). Die Unterschiede zwischen der Dihaploiden und den verdoppelten dihaploiden Klonen waren nicht signifikant (P>0,05) (Abb. 1). Die Dihaploiden und ihre chromosomenverdoppelten Abk?mmlinge ?hnelten sich bei Knollenertrag und dessen Komponenten, Knollenzahl pro Pflanze und mittlerem Knollengewicht. Diejenigen von Pentland Crown lagen signifikant h?her (P<0,01) (Abb. 2, 3 und 4). Frühe Knollenernte ergab keine ?nderungen in der Rangordnung der Genotypen für Knollenertrag, obwohl der Mehrertrag von Pentland Crown gegenüber den anderen St?mmen h?her war als bei sp?teren Ernten. Vermutlich erfolgt die Knollenbildung früher oder geht bei Pentland Crown initiell in h?herer Rate als bei den anderen Genotypen vor sich. Der Krautertrag pro Pflanze war bei allen drei Genotypen ?hnlich (Tab. 1); w?hrend Pentland Crown früher als die Dihaploide und ihre chromosomenverdoppelten Abk?mmlinge auflief, blieben bei letzteren die Bl?tter l?nger grün. Der h?here Knollenertrag von Pentland Crown ist vermutlich auf die h?here photosynthetische Leistung zurückzuführen. Die durch Colchicinbehandlung bei PDH 7 produzierten tetraploiden Klone (C-numbers) werden als identische Genotypen betrachtet. Da jedoch jeder von unterschiedlichem Meristem von gleicher oder unterschiedlicher Pflanze produziert wurde, k?nnten Unterschiede in der Abstammung der Zellen m?glicherweise einen Einfluss auf die ermittelten Charakteristika haben. Im Experiment ergaben sich dafür keine Abzeichnen. Unterschiede zwischen Genomen sind eher als solche zwischen Ploidiestufen für Unterschiede in der Photosyntheserate und für Knollenertrag bei dem vorliegenden Material verantwortlich. Gene mit hoher Expressivit?t für diese Merkmale, die in Pentland Crown vorhanden sind, fehlten in den aus dieser hervorgegangenen Abk?mmlingen. ?nderungen des Ploidiegrades vom dihaploiden zum tetraploiden Genotyp durch Chromosomenverdopplung hatten keinen signifikanten Einfluss auf dieses Merkmal. In diesem Material zeigte sich deshalb kein physiologischer Vorteil im tetraploiden über dem diploiden Grad. Züchtung zur Steigerung der Photosyntheserate pro Blattfl?cheneinheit würde in einem Programm zur Produktion von Sorten mit hohen Ertr?gen von Vorteil sein. Wenn bei Dihaploid — verdoppelt Dihaploid — Vergleichen, ?hnlich wie den hier beschriebenen, Ploidie ohne grosse Bedeutung für die Ertrags-Determination gefunden wurde, k?nnten Gene für eine h?here Photosyntheserate oder andere den Ertrag beeinflussende Merkmale von Diploiden oder Tetraploiden auf Material mit unterschiedlicher Ploidie ohne abtr?glichen Effekt auf ihre von der Ploidie?nderung abh?ngigen Expression transferiert werden.

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Résumé Le taux de photosynthèse par unité de surface foliaire est mesuré sur des plantes de plein champ de la variété Pentland Crown ainsi que sur un des dérivés dihaplo?des PDH 7 et de cl?nes tétraplo?des (nombre C) produits par doublement chromosomique à partir du dihaplo?de traité à la colchicine (méthode de Dionne). Par la technique du dioxide de carbone-14, le taux de photosynthèse par le feuillage de Pentland Crown s'est avéré significativement supérieur à celui du dihaplo?de et de ses dérivés à chromosomes doublés (P<0,01). Les différences entre le dihaplo?de et les cl?nes dihaplo?des doublés ne sont pas significatives (P>0,05) (fig. 1). Le dihaplo?de et ses dérivés à chromosomes doublés ont donné des résultats semblables. tant au niveau du rendement en tubercules que des composants, nombre de tubercules par plante et poids moyen du tubercule. Ceux de la variété Pentland Crown sont supérieurs de facon significative (P<0,01) (fig. 2, 3 et 4). L'arrachage précoce ne modifie pas l'ordre des génotypes pour le rendement en tubercules, bien que l'avantage en faveur de la variété Pentland Crown soit supérieur à cette date qu'à des arrachages plus tardifs. La croissance des tubercules commence sans doute plus t?t ou à une vitesse initiale plus élevée avec la variété Pentland Crown qu'avec les autres génotypes. Les rendements foliaires par plante sont semblables pour les trois génotypes (tableau 1) et, bien que la levée soit plus précoce avec Pentland Crown qu'avec les dihaplo?des et les dérivés à chromosomes doublés, le feuillage de ces derniers reste vert plus longtemps. Le taux de photosynthèse plus élevé sur Pentland Crown explique sans doute en partie le rendement supérieur en tubercules. Les cl?nes tétraplo?des (nombres C) produits à partir de PDH 7 traité à la colchicine, sont supposés avoir des génotypes semblables; mais chacun étant issu d'un méristème différent d'une même ou d'une autre plante, il est possible que les variations de lignée cellulaire aient un effet sur les caractères étudiés. L'expérience ne le mit pas en évidence. Les différences entre génomes expliquent davantage les variations de taux de photosynthèse et de rendement en tubercules que celles entre plo?dies. Les gènes de la variété Pentland Crown, qui expriment le niveau de ces caractères, sont absents dans le derivé dihaplo?de. Un changement du niveau de plo?dié du génotype dihaplo?de en tétraplo?de, par doublement somatique des chromosomes, n'a pas d'effet significatif sur ces caractères. Cela montre que dans cette étude le niveau tétraplo?de ne donne aucun avantage physiologique sur le diplo?de. Un programme de sélection avec augmentation du taux de photosynthèse par unité de surface foliaire devrait être profitable pour la recherche de variétés à hauts rendements. Si après de telles comparaisons entre dihaplo?des et dihaplo?des doublés, la plo?die ne joue pas un r?le dans l'expression du rendement, les gènes responsables du taux de photosynthèse ou tout autre caractère explicatif du rendement peuvent être transférés d'un dihaplo?de ou tétraplo?de sur un matériel de plo?die différente, sans qu'il y ait un effet préjudiciable de leur expression d? au changement de plo?die.

     

Investigation of dihaploid potatoes in the netherlands

Summary Two hundred primary dihaploids (2n=2x=24) were obtained relatively easily from Dutch varieties and breeding stocks of the potato (2n=4x=48). Male fertility is rare in primary dihaploids but increases rapidly with further crossing. It is thus possible to inbreed and cross-breedSolanum tuberosum at the diploid level. Tetraploids were obtained by colchicine treatment. Tetraploids were also obtained by backerosses of dihaploids with tetraploids.

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Zusammenfassung Die Untersuchungen mit dihaploiden Kartoffeln wurden im Jahre 1961 begonnen. Wir verfügen derzeit über eine Kollektion von etwa 200 dihaploiden. Darunter befinden sich Klone mit Resistenz gegenPhytophthora, Kartoffelkrebs und verschiedene Viren. M?nnliche Fertilit?t ist nur bei einem Klon gefunden worden. Indem wir amerikanische m?nnliche fertile Haploiden verwendeten (U.S.-W.), konnten wir eine Anzahl-Kreuzungen zustande bringen. Viele dieser Nachkommenschaften (sekund?re Dihaploiden) bezitzen guten Pollen. Einzelne sekund?re Dihaploiden sind selbstfertil. Die Nachkommenschaft zeigt eine starke Inzuchtdepression (Abb. 1). Dihaploide Klone, homozygot für bestimmte Eigenschaften, sind bereits aufgebaut worden. Tabelle 1 zeigt die Chromosomenanalyse einiger Nachkommenschaften in Valenzkreuzungen. Die so hervorgegangenen Tetraploiden sind m?nlich und weiblich fertil. Mit Hilfe von Colchizin kann die Chromosomenanzahl dihaploider Pflanzen verdoppelt werden. Diese Tetraploiden bilden aber keine Blüten.

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Résumé Les recherches sur pommes de terre dihaplo?des ont débutées en 1961. Depuis quatre années, nous disposons d'une collection de 200 dihaplo?des approximativement. II existe parmi ces génotypes des clones résistants auPhytophthora infestans, à la galle verruqueuse et à différentes maladies à virus. La fertilité male n'a été constatée que chez un seul clone. On a pu réaliser un certain nombre de croisements en utilisant des haplo?des “males fertiles” américains (US-W). Beaucoup de descendances secondaires (dihaplo?des secondaires) possèdent du bon pollen. Rarement les dihaplo?des secondaires sont autofertiles. La descendance montre un effet marqué de consanguinité (Fig. 1). On a déjà réalisé des clones dihaplo?des homozygotes pour certains caractères. Tableau 1 mentionne les résultats de l'analyse des nombres chromosomiques de quelques descendances de croisements de génotypes de plo?dies différentes. Les tétraplo?des obtenus sont également “males et femelles fertiles”. On peut doubler le nombre de chromosomes des plantes dihaplo?des par action de la colchicine chimique. Cependant ces tétraplo?des ne produisent pas de fleurs.

     

Shoot structure and morphology of dihaploid potatoes,their chromosome-doubled derivatives and parthenogenetic tetraploid parents

Summary Three dihaploids were compared with their chromosome-doubled derivatives and tetraploid parents. The dihaploids had more leaves per plant than the tetrapooids but had smaller leaves in some parts of the plant. The dihaploids and their chromosome-doubled derivatives had similar total leaf areas per plant. Depending upon the dihaploid, the mean number of leaf parts (leaflets and lobes) per leaf increased, decreased or remained unchanged on chromosome doubling. For one dihaploid, its doubled derivative and parent, increases in leaf part number and mean leaf part size were equally important in increasing leaf area at successive nodes. For another dihaploid and its doubled derivatives increases in leaf part number were more important. Chromosome doubling resulted in fused leaflets for one dihaploid. The length/breadth ratios of terminal and lateral leaflets were reduced on chromosome doubling of the two dihaploids for which such data was available.

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Zusammenfassung Pflanzen von drei Dihaploiden wurden mit ihren Chromosomen-verdoppelten Abk?mmlingen und tetraploiden Eltern verglichen. Zwei Dihaploide (PDH7 und PDH52) gingen aus der Sorte Pentland Crown hervor, eine andere, PDH150, aus einer unbezeichneten Tetraploiden, 8318(4). Die Chromosomenverdopplung zur Erzeugung von PDH7×2 und PDH150×2 erfolgte nach der Colchicin-Methode nach Dionne. Einzeltriebpflanzen von Knollenstücken wurden im Sommer in einem Gew?chshaus und w?hrend des Winters in einer Vegetationskammer angezogen. Es ergaben sich keine signifikanten Unterschiede zwischen den Genotypen in der mittleren Pflanzenh?he, die Dihaploiden hatten jedoch signifikant mehr Bl?tter als ihre verdoppelten Abk?mmlinge und Eltern (P<0,05). Eine Dihaploide (PDH7) hatte in den frühen Wachstumsstadien an den Nodien drei bis sieben Bl?tter mit gesichert schmalerer Fl?che als ihre verdoppelten Abk?mmlinge (Tab. 1). Zu Beginn der Seneszenz hatten alle drei Dihaploiden an den oberen zehn Nodien Bl?tter mit schmalerer Fl?che als ihre tetraploiden Abk?mmlinge, und gesicherte Unterschiede bei Blattgewicht zwischen Dihaploiden und ihren tetraploiden Abk?mmlingen fanden sich bei PDH52 und PDH150. Bei der mittleren Gesamtblattfl?che pro Pflanze ergab sich bei allen drei Dihaploiden keine signifikante Beeinflussung durch Chromosomenverdopplung (P>0,05) (Tab. 1). Folglich ergab sich für die ?nderungen in der Blatt-produktion durch Chromosomenverdopplung die Tendenz, dass sie sich gegenseitig aufhoben. Die mittlere Zahl von Blatteilen (Bl?ttchen und Blattlappen) erh?hte sich generell mit fortlaufenden Nodien nach oben. Für die Dihaploide PDH7 sowie ihre Chromosomenverdoppelten Abk?mmlinge und Elter, waren der Anstieg der Blattfl?che bei aufeinander folgenden Nodien gleichermassen durch Anstieg der Zahl der Blatteile und der mittleren Gr?sse der Blatteile bestimmt. Für PDH52 und ihren tetraploiden Abk?mmling entsprach ansteigende Blattfl?che vor allem der Erh?hung der Zahl an Blatteilen (Tab. 2). Bei Chromosomen-Verdopplung ergab sich ein signifikanter Anstieg (P<0,05) der mittleren Zahl der Blatteile pro Nodium bei PDH52, eine Reduktion bei PDH150 und keine signifikante Ver?nderung bei PDH7 (Abb. 1). Nur bei Bl?ttern mit hoher Zahl an Blatteilen (z.B. über ca. dreizehn) fanden sich bei einer Pflanze von PDH52×2 verschmolzene Bl?ttchen (Abb. 2). Bei Vorkommen von Infloreszenzen zeigte sich eine signifikante Reduktion (im Durchschnitt 6,3 Blatteile) bei der Zahl an Blatteilen an Nodien, die dem Ansatzpunkt benachbart waren (vgl. Abb. 2), m?glicherweise entsprechend einer reduzierten lokalen Verfügbarkeit von N?hrstoffen für das Wachstum der Blattprimordien durch Konkurrenz um N?hrstoffe mit den Infloreszenzen. Keine signifikanten Unterschiede in den L?ngen/Breiten-Verh?ltnissen der terminalen Bl?ttchen ergaben sich zwischen Dihaploiden und ihren verdoppelten Abk?mmlingen (P>0,05) (Tab. 3). Signifikante Reduktionen der L?ngen/Breiten-Beziehungen lateraler Bl?ttchen zeigte sich bei Chromosomen-Verdopplung (z.B. durch relativ breitere Bl?ttchen) bei den Dihaploiden PDH7 und PDH52 (P<0,05). Diese Verh?ltnisse unterschieden sich nicht gesichert von denen bei dem Elter Pentland Crown. Die Ver?nderungen im Spross durch Chromosomen-Verdopplung der drei Dihaploiden hoben sich in ihren Auswirkungen bei der pro Pflanze produzierten Blattfl?che gegenseitig auf. Weitere ?nderungen waren von geringfügiger Natur. M?glicherweise sind die Pflanzen in der Lage, gr?ssere Wachstumsprozesse gegen ?nderungen der Ploidie abzupuffern.

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Résumé Les plantes issues de trois dihaplo?des ont été comparées à celles de leurs descendants à chromosomes doublés et de leurs parents tétraplo?des. Deux dihaplo?des (PDH7 et PDH52) provenaient de la variété Pentland Crown et le troisième, PDH150, d'un hybride tétraplo?de 8318(4). Le doublement des chromosomes chez PDH7×2, PDH52×2 et PDH150×2 était obtenu par la méthode de Dionne à la colchicine. Des plantes monotiges étaient prélevées avec un fragment de tubercule puis cultivées en serre pendant l'été et en chambre de culture durant l'hiver. Il n'y avait pas de différence significatives entre les moyennes des hauteurs par plantes pour les génotypes mais les dihaplo?des présentaient, de fa?on significative, plus de feuilles que leurs descendants à chromosomes doubles et que leurs parents (P<0,05). Un dihaplo?de (PDH7) avait des feuilles significativement plus petites que ses descendants durant le premier stade de la croissance, de la formation du troisième noeud à la formation du septième noeud (tabl. 1). A la sénescence, stade 10 noeuds, les trois dihaplo?des avaient des surfaces foliaires plus petites que leurs descendants tétraplo?des se traduisant par des différences de poids foliaire significatives entre dihaplo?des et descendants tétraplo?des (PDH52 et PDH150). La moyenne de la surface foliaire totale par plante n'était pas affectée par le doublement des chromosomes chez les trois dihaplo?des (P<0,05) (tabl. 1). Les variations de production foliaire tendaient par conséquent à dispara?tre. Le nombre moyen de pièces foliaires (folioles et lobules intermédiaires) augmentait progressivement des noeuds de la base aux noeuds du sommet de la tige. Pour le dihaplo?de PDH7, les descendants à chromosomes doublés et les parents présentaient une augmentation de la surface foliaire en direction du sommet et un nombre de pièces foliaires plus élevé. Pour PDH52 et ses descendants, l'augmentation de la surface des feuilles était principalement due à l'accroissement du nombre de pièces foliaires (tabl. 2). Par rapport au doublement de chromosomes, il y avait une augmentation significative (P<0,05) du nombre moyen de pièces foliaires par noeud chez PDH52, une réduction chez PDH150 et aucun changement significatif chez PDH7 (fig. 1). Une plante de PDH52 présentait des folioles soudées sur seulement des feuilles qui comportaient un grand nombre de pièces foliaires (une trentaine environ) (fig. 2). Il y avait une réduction significative du nombre de pièces foliaires (moyenne 6,3) au niveau du noeud adjacent à l'inflorescence (fig. 2). Cela est probablement d? à la diminution des disponibilités en nutriments nécessaires à la croissance de la feuille initiale, pour des raisons de compétition avec l'inflorescence. Il n'y avait pas de différences significatives dans le rapport longueur/largeur de la foliole terminale chez les dihaplo?des et chez leurs descendants à chromosomes doublés (P>0,05) (tabl. 3). Ce rapport n'était pas significativement différent de celui du parent Pentland Crown. Les modifications apportées par le doublement des chromosomes dans les pousses des trois dihaplo?des s'annulaient réciproquement pour ce qui est des quantités de feuillage produites par plante. Les autres modifications étaient mineures. Il est possible que les plantes puissent jouer un r?le de tampon vis-à-vis des principaux processus de croissance à travers les changements de plo?die.

     

Comparisons of cell characters in leaves of dihaploid potatoes,their chromosome-doubled derivatives and parthenogenetic tetraploid parents

Summary Cell characters of three dihaploids, their chromosome-doubled derivatives and tetraploid parents were compared to determine the effect of chromosome doubling on tissues involved in photosynthesis. Chromosome doubling resulted in increased mean palisade cell size and chloroplast number and reduced mean cell number and stomatal frequency. Chloroplast size was not affected. Mean cell size and chloroplast number of doubled dihaploids derived from cv. Pentland Crown were less than those of the tetraploid parent but the doubled dihaploid derived from another tetraploid had larger cells than its parent. Pentland Crown, had a narrower frequency distribution of chloroplast numbers compared with its two doubled dihaploids which possibly contained mixtures of G1 and G2 cells. Chromosome doubling of these dihaploids caused changes in cell characters but chloroplast number per unit leaf area, and probably also per plant, were little affected. The photosynthetic potential and economic yield per plant were probably not significantly affected by the ploidy change.

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Zusammenfassung Frühere Arbeiten mit drei Dihaploiden und ihren Chromosomen-verdoppelten Abk?mmlingen, entstanden nach Colchicin-Anwendung und mit parthenogenetisch tetraploiden Eltern, hatte gezeigt, dass Ploidieverdopplung wenig Einfluss auf ertragsbildende ?konomische Faktoren hatte. Dihaploide erbrachten weniger als ihre Eltern, hatten aber gleiche Ertr?ge wie ihre verdoppelten Abk?mmlinge. Die verdoppelten Dihaploiden hatten gr?ssere Bl?tter, aber weniger pro Pflanze, sodass die gesamte Blattfl?che der Pflanze nicht signifikant beeinflusst wurde. Die Dihaploiden und die verdoppelten Abk?mmlinge reagierten ?hnlich gegenüber Steigerungen der Düngergaben durch gesteigertes Blattwachstum, das jedoch auf Kosten des Knollenertrages, w?hrend die Eltern gegenteilig reagierten. Auch die Photosyntheserate pro Blattfl?cheneinheit einer Dihaploiden wurde durch Chromosomenverdopplung nicht signifikant ver?ndert, obwohl der Elter eine h?here Rate hatte. Im hier dargestellten Versuch wurde der Einfluss der Chromosomenzahl-Verdopplung bei Blattzellen von drei Dihaploiden beobachtet, um deren Auswirkung auf das Blattgewebe mit Photosynthese zu registrieren. Der Genotypensatz 1 enthielt zwei Dihaploide (PDH7 und PDH52) der Sorte Pentland Crown, eine Dihaploide (PDH150), eine unbezeichnete Tetraploide (8318(4)) und ihre Chromosomen-verdoppelten Abk?mmlinge (PDH7×2, PDH52×2, PDH150×2), erhalten durch Colchicin-Anwendung. Die Pflanzen wurden in einer Klimakammer angezogen, vom sechsten zusammengesetzten Blatt wurden Stücke genommen. Die Chloroplasten wurden in 20 bis 30 Palisadenzellen pro Pflanze gez?hlt, die Zelldimensionen wurden gemessen. Histogramme von Chloroplastenzahlen und Zellgr?ssen zeigen die Abbildungen la bzw. 2a, für die Pentland Crown-Familiengruppe, die Abbildungen 2a und 2b für die 8318(4)-Familiengruppe, jeweils mit der Zahl der geprüften Zellen (N) und den Mittelwerten der Genotypen. Der Genotypensatz 2 umfasste Pentland Crown, ihre Dihaploiden und verdoppelten Dihaploiden, die in einem Gew?chshaus angezogen wurden. Epidermale Merkmale wurden aufgezeichnet und Blattstücke von den Nodien 14, 16, 18 und 20 geschnitten, wenn die Pflanzen an der Basis Seneszenz zeigten. Die Dimensionen von 10 Palisadenzellen pro Blatt, ausserdem die Zahl der Zellen pro L?ngeneinheit einer transversalen Sektion eines Blattes wurden registriert (Tabelle 1). Ebenso wurden die Dimensionen von Chloroplasten in Zellen der Bl?tter von den Nodien 14 und 20 gemessen (Tabelle 2), dann die Zahl der Stomata pro Fl?cheneinheit Epidermis (Tabelle 3). Chloroplastengehalt pro Zelle und Zellgr?sse waren signifikant korreliert (r=+0,284), und die Verteilung der Frequenz dieser Eigenschaften waren einheitlich (Abb. 1 und 2). Die mittlere Chloroplastenzahl pro Zelle und die Zellgr?sse von Dihaploiden waren signifikant kleiner als die ihrer Chromosomen-verdoppelten Abk?mmlinge und der tetraploiden Eltern, w?hrend die von PDH150×2 gr?sser als die ihrer Eltern (8318(4)) war. Variationen bei Chloroplastenzahlen und Zellgr?sse waren gross und k?nnten eine Mischung von Zellen verschiedener Ploidiestufen andeuten. Die flachste Verteilung war die bei verdoppelten Dihaploiden von Pentland Crown, m?glicherweise enthalten sie G1-Zellen und G2-Zellen in verschiedensten Stadien des Zellzyklus im Sinne einer Verlangsamung desselben als Folge der Chromosomen-Verdopplung. Pentland Crown zeigte eine engere Verteilung, auf eine gr?ssere Proportion ihrer Mesophyll-Zellen von Vertretern von Chloroplasten nahe der Normalform (‘mode’) hindeutend. Im Hinblick auf die hohe Photosyntheserate des Genotyps k?nnte die Erscheinungsform auf eine Chloroplastenzahl pro Zelle nahe des Optimums für photosynthetische Effizienz hindeuten. Im Durchschnitt stiegen mittlere Zellgr?sse und Chloroplastenzahl bei Chromosomenverdopplung, die Chloroplastenzahl pro Blattfl?chen-Einheit ?nderte sich vermutlich deshalb nicht signifikant. Die Chloroplastengr?sse ?nderte sich ebenfalls nicht wesentlich, sodass Ploidieverdopplung wenig Einfluss auf das photosynthetische Potential der Bl?tter haben dürfte. Ebenso wird vermutlich das photosynthetische Potential der Pflanze nicht signifikant beeinflusst, da sich die Blattfl?che nicht signifikant ge?ndert hat. Man kann keinen signifikanten Einfluss der Ploidieverdopplung auf den Ertrag erwarten, wie auch andere Untersuchungen zeigen. Im Durchschnitt hatten die Dihaploiden weniger Stomata pro Blattfl?cheneinheit als originale Dihaploide, vermutlich wegen des Anstiegs der Zellgr?sse bei der Ploidieverdopplung. Die Frequenz der Stomata muss hinsichtlich der Photosyntheserate dieses Materials kein wichtiger Faktor sein, da Pentland Crown vorher eine h?here Photosyntheserate als ihre Dihaploide PDH7 aufwies und da verdoppelte Dihaploide weniger Stomata pro Blattfl?chen-Einheit hatten. Die Untersuchung zeigt, dass zellul?re Ver?nderungen dieser Dihaploiden durch Ploidieverdopplung als Merkmal ohne grossen Einfluss auf ertragsbildende Faktoren angesehen werden kann.

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Résumé Un travail antérieur sur trois dihaplo?des, leurs dérivés à chromosomes doublés obtenus par un traitement à la colchicine et leurs parents tétraplo?des parthénogénétiques avait montré que le doublement de la plo?die a un petit effet sur les caractères déterminant le rendement économique. Les dihaplo?des avaient un rendement moindre que celui de leurs parents mais un rendement en tubercules identiques à celui des dérivés à chromosomes doublés. Ces derniers possédaient de plus larges feuilles mais peu de feuilles par plante et la surface foliaire totale par plante n'était pas significativement affectée. Les dihaplo?des et les dérivés à chromosomes doublés répondaient de la même manière à l'augmentation des doses de fertilisants par un acroissement des parties foliaires aux dépens du rendement en tubercules, à l'inverse de leurs parents. De même, le taux de la photosynthèse par unité de surface foliaire n'était pas significativement modifié par le doublement chromosomique bien que leurs parents aient un taux plus élevé. Dans l'expérimentation présente l'effet du doublement chromosomique de trois dihaplo?des sur les cellules foliaires est observé pour voir comment cela affecte les tissus concernant la photosynthèse. La série de génotypes 1 comprend deux dihaplo?des (PDH7 et PDH52) de la variété Pentland Crown, un dihaplo?de (PDH150) issu d'un tétraplo?de sans nom 8318(4) et leurs dérivés à chromosomes doublés (PDH7×2, PDH52×2, PDH150×2) obtenus par la colchicine. Les plantes croissent dans une chambre de culture et des fragments de feuilles sont prélevés au niveau de la sixième feuille composée. Les chloroplastes sont comptés dans 20 à 30 cellules palissadiques par plante et la taille des cellules est mesurée. Les histogrammes de la répartition de ces deux caractères sont représentés respectivement dans les figures la et 2a pour les familles de Pentland Crown, 1b et 2a pour les groupes de la famille 8318(4) avec le nombre de cellules contr?lées (N). La série de génotypes 2 comprenant Pentland Crown, leurs dihaplo?des et leurs dérivés à chromosomes doublés est cultivée en serre. Des empreintes d'épiderme sont prises et des fragments de feuilles sont prélevés, lorsque les plantes commencent leur sénescence à la base, aux noeuds 14, 16, 18 et 20. La taille de dix cellules palissadiques par feuille est mesurée et le nombre de cellules comprises dans la longueur transversale est compté (tableau 1). Les dimensions des chloroplastes des cellules des familles situées aux noeuds 14 et 20 sont également mesurées (tableau 2) et le nombre de stomates par unité de surface épidermique est déterminé (tableau 3). Le nombre de chloroplastes par cellule et la taille des cellules sont significativement corrélés (r=+0,284) et la fréquence de distribution de ces deux caractères est identique (figure 1 et 2). Le nombre moyen de chloroplastes par cellule et la taille des cellules des dihaplo?des sont significativement plus petits que ceux de leurs dérivés à chromosomes doublés et de leurs parents tétraplo?des: par conséquent, ces caractères sont de bons indicateurs de plo?die. Les cellules des dérivés dihaplo?des à chromosomes doublés de Pentland Crown sont plus petites que celles de leur parent tétraplo?de tandis que celles de PDH150×2 sont plus grandes que les cellules de leur parents 8318(4). La variation dans le nombre de chloroplastes et dans la taille des cellules est grande; elle pourrait indiquer un mélange de cellules ayant différentes plo?dies dans le mésophylle. La distribution la plus étalée est celle des dérivés à chromosomes doublés de Pentland Crown, parce que vraisemblablement ils contiennent des cellules G1 et G2 à différents stades du cycle cellulaire en raison du ralentissement de celui-ci apporté par le doublement chromosomique. Pentland Crown a une distribution plus étroite indiquant qu'une grande proportion de ses cellules du mésophylle ont un nombre de chloroplastes proche du modèle. Compte tenu des génotypes à haut niveau de photosynthèse, ce modèle peut laisser penser qu'il faut un nombre de chloroplastes optimum par cellule pour obtenir une bonne efficacité photosynthétique. En général, la taille moyenne des cellules et le nombre de chloroplastes augmentent tandis que le nombre de cellules diminue avec le doublement chromosomique, de ce fait, le nombre de chloroplastes par unité de surface foliaire n'est pas modifié. La taille des chloroplastes n'est également pas significativement changée et le doublement de la plo?die a peu d'effet sur le potentiel photosynthétique des feuilles. C'est pourquoi, comme la surface foliaire n'est pas significativement modifiée, le nombre total de chloroplastes et le potentiel photosynthétiques de la plante ne sont probablement pas sensiblement affectés. Le doublement de chromosomes des dihaplo?des ne peut donc faire escompter un effet significatif sur le rendement comme cela a été confirmé dans d'autres expériences. En général, les plantes issues de doublement de plo?die ont peu de stomates par unité de surface foliaire comparées aux dihaplo?des originaux et ceci est probablement d? au fait que leurs cellules sont plus grandes. La fréquence des stomates peut ne pas être un facteur déterminant vis-à-vis du taux de photosynthèse, puisqu'un matériel comme Pentland Crown a un plus haut taux mais moins de stomates par unité de surface que ses dihaplo?des PDH7 et que ses dérivés à chromosomes doublés. Cette expérience montre que des modifications cellulaires résultant du doublement de chromosomes des dihaplo?des peuvent se produire sans pour autant avoir un grand effet sur les caractères déterminant le rendement.

     

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

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

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

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

     

Patterns of variation in potato dihaploid families

Summary Most dihaploids derived from cv. Pentland Crown had higher yields, when expressed as percentages of their parent's yield, than did those of cv. Record. Some genes of Pentland Crown may have a greater additive effect on yield than those of Record but there may also be differences in deleterious recessives which are expressed in their dihaploids. The frequency distributions of specific gravities and sprout lengths of the dihaploids were similar for both cultivars. Some genes may have an additive effect on specific gravity but the small sprout lengths of dihaploids may be due to their often weak constitution caused by the expression of deleterious genes. The distribution of foliage blight (Phytophthora infestans) resistance in dihaploids of resistant tetraploids indicates that multiplex genes may determine the resistances in the parents.

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Zusammenfassung Ertrag, mittleres Knollengewicht und die Knollenzahl pro Pflanze von Dihaploiden der Sorten Pentland Crown und Record (Abb. 1,2 und 3) zeigen, dass sich Unterschiede (signifikant für Ertrag und mittleres Knollengewicht,P<0,01) zwischen beiden Sorten ergeben k?nnen, wenn der Ertrag und seine Komponenten genetisch determiniert waren. Die meisten Dihaploiden von Record hatten weniger als 10% der Ertr?ge ihrer Eltern, w?hrend die Ertr?ge der meisten Dihaploiden von Pentland Crown zwischen 20 und 50% schwankten. Ein betr?chtlicher Teil von Pentland Crown-Dihaploiden hatten h?here als modale Werte für mittleres Knollengewicht und mittlere Knollenzahl pro Pflanze. Mehrere Gene von Pentland Crown und ihrer Dihaploiden dürften deshalb additive Einflüsse auf den Ertrag und seine Komponenten haben. Deshalb dürfte von diesen Klonen eine signifikante generelle Kombinationsf?higkeit (GCA) für diese Eigenschaften erwartet werden, wenn sie bei der Züchtung verwendet werden. Erste Daten von tetraploiden Nachkommen von dihaploid × tetraploid-Kreuzungen (siehe Tabelle I mit der Herkunft des Materials) zeigen jedoch, dass solche GCA-Effekte nicht wesentlich waren. Dies k?nnte so sein, weil die spezifische Kombinationsf?higkeit wichtiger war oder weil Unterschiede in Zahl und St?rke von nachteiligen Genen, die vorher bei den Sorten verborgen waren, vorhanden waren. Tabelle 2 zeigt die Korrelationskoeffizienten zwischen Ertrag, mittlerer Knollenzahl, mittlerem Knollengewicht, spezifischem Gewicht und Keiml?nge für Dihaploide von Pentland Crown und Record. Dabei ergaben sich signifikante Korrelationen zwischen Ertrag und seinen Komponenten, aber keine signifikante negative Korrelation zwischen Knollenzahl und mittleren Knollengewicht. Einige Dihaploide hatten ein h?heres spezifisches Gewicht als ihre tetraploiden Eltern. Die spezifischen Gewichte der Dihaploiden waren um ein Mittel verteilt, welches ann?hernd gleich mit dem der Eltern beider Sorten (Abb. 4) war; vermutlich waren sowohl additive als auch nicht-additive Effekte für die Determinierung des spezifischen Gewichtes von beiden Eltern erforderlich. Die Keiml?ngen dihaploider Knollen waren durchweg gering (Abb. 5), dies dürfte auf die Anwesenheit nachteiliger rezessiver Gene zurückzuführen sein, welche die oft nur schwachen Konstitutionen von Dihaploiden beider Sorten kennzeichnen. Genetische Unterschiede zwischen Sorten, welche anderenfalls als unterschiedliche dihaploide Variationsmuster bezeichnet worden w?ren. k?nnten deshalb maskiert gewesen sein. Hohe Grade an quantitativer Resistenz gegenüber Krautf?ule (Phytophthora infestans) in den meisten Dihaploiden von zwei resistenten Tetraploiden zeigten, dass einige dominante Gene, die die Resistenz bestimmen, multipel sein k?nnten (Abb. 6). Zus?tzlich zur Informationssteigerung über die genetische Determinierung landwirtschaftlich wichtiger Merkmale in Tetraploiden ist die Produktion von Dihaploiden eine Methode zur ?nderung von Gen-Verbindungen ohne Einführung von fremden genetischem Material. Es k?nnten mehr erwünschte Gen-Kombinationen ermittelt werden, die als Resultat für Kartoffel-Züchtungsprogramme ausgebeutet werden k?nnten.

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Résumé Le rendement, le poids moyen de tubercules et le nombre de tubercules par plante des diplo?des de Pentland Crown et Record (fig. 1, 2 et 3) montrent qu'il peut y avoir des différences (significatives pour le rendement et le poids moyen de tubercule,P<0.01) entre les deux variétés, du fait que les composantes du rendement étaient déterminées. La plupart des diplo?des de Record ont des rendements inférieurs de 10% à ceux de leurs parents, alors que les diplo?des de Pentland Crown donnent des rendements compris entre 20 et 50%. Une proportion assez grande de diplo?des de Pentland Crown a un poids moyen de tubercules et un nombre moyen de tubercules par plante plus élevés que les valeurs modales correspondantes. Quelques gênes de Pentland Crown et de diplo?des issus de cette variété peuvent avoir par conséquent un effet positif sur le rendement et ses composantes; ces cl?nes pourraient en définitive permettre des combinaisons générales pour les caractères utilisés en sélection. Des résultats préliminaires sur tétraplo?des obtenus à partir de croisements diplo?des × tétraplo?des (tableau 1) ont montré cependant que de tels effets de combinaisons générales n'étaient pas importants. Ceci est d? peut être du fait que l'aptitude spécifique à la combinaison est plus importante ou qu'il y a eu des différences dans le nombre et l'ampleur des gênes défavorables, masqués au départ dans les variétés. Le tableau 2 donne les coefficients de corrélation entre le rendement, le nombre moyen de tubercules, le poids moyen de tubercules, le poids spécifique et la longueur des germes pour les diplo?des de Pentland Crown et Record. Des corrélations significatives ont été observées entre le rendement et ses composantes mais pas entre le nombre de tubercules et leur poids moyen. Quelques diplo?des ont des poids spécifiques plus élevés que ceux de leurs parents tétraplo?des. Pour chaque variété, les poids spécifiques des diplo?des ont une distribution par rapport à la moyenne à peu près semblable à celle de leurs parents (fig. 4) et les effets génétiques additifs et non-additifs sont probablement importants dans la détermination du poids spécifique pour chaque parent. Les germes des tubercules diplo?des sont généralement courts (fig. 5) et ceci provient sans doute de la présence de gênes récessifs défavorables qui déterminent des constitutions souvent chétives des diplo?des de ces deux variétés. Les différences génétiques entre les variétés peuvent par conséquent être marquées, alors qu'elles auraient été mises en évidence par des exemples de variation entre différents diplo?des. De hauts niveaux de résistance quantitative au mildiou du feuillage (Phytophthora infestans) obtenus avec la plupart des diplo?des provenant de deux tétraplo?des résistants au mildiou indiquent que certains gènes dominants gouvernant la résistance peuvent être multipliés (fig. 6). Afin de mieux conna?tre la détermination génétique des caractères agronomiques importants des tétraplo?des, la production de diplo?des est une méthode d'association de gènes remaniés, sans l'introduction de matériel génétique étranger. Davantage de combinaisons de gènes souhaitables peuvent être identifiées afin d'être exploitées dans un programme de sélection de pommes de terre.

     

Croosability of 24-chromosome potato hybrids with 48-chromosome cultivars

Summary The crossability of 24-chromosome (2x) hybrids with 48-chromosome (4x) cultivars of the potato was examined through reciprocal matings utilizing one-hundred and seven 24-chromosome hybrids and twenty-one 48-chromosome cultivars. Approximately 14,000 pollinations were made which resulted in 6,863 seeds from 3,525 fruits of which 1,461 were seedless. The cultivars averaged 2.10 seeds/fruit and 0.55 seeds/pollination as males and 1.76 seeds/fruit and 0.45 seeds/pollination as females. Eleven of the 15 cultivars used reciporcally gave more seeds/fruit as females than as males. Based on data from reciprocal crosses, about 75% of the 24-chromomsome clone averaged 56 seeds/ fruit when used as a male. The seedling populatons are vigorous and predominantly tetraploid. The simplicity and efficiency of this breeding technique warrants its use in grem plasm transfer from the diploid to the tetrapoid level.

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Zusammenfassung Die Kreuzungsf?higkeit von 24-Chromosomen (2x)-Hybriden mit 48-Chromosomen (4x)-Züchtugnen der Katoffel wurde durch reziproke Kreuzungen geprüft, wozu 107 24-Chromosomen-Hybriden und 21 Züchtungen mit 48 Chromosomen verwendet wurden. Ungef?hr 14000 Best?ubungen wurden vorgenommen, die 6863 Samen und 3525 Samenbeeren (Tabelle 1 und 2), wovon 1461 samenlos waren, ergaben Wurden die Züchtungen als m?nnliche Elter verwendet, so erzicelten sie im Durchschmitt 2,10 Samen Samenbeere und 0,55 Samen/Best?ubung (Tabelle 1), als weibliche Eltern dagegen 1,76 Samen/Samenbeere und 0.45 Samen/Best?bung (Tabell 2). Wie aus Tabelle 1 und 2 erischtlich ist, erbrachten 11 sorten (Arenac undRusset Arena, Blanca, Cobbler, kembebec, Norgold Russet, Ona, Ontario, Red Pontiac, Sebago undRusset Sebago, Superior undWis. Ag 231) mehr Samen pro Samenbeere, wenn sie als weibliche Eltern denn als m?nnliche verwendet wurden. Vier Züchtungen (Chippewa, Katahdin, Merrimack undWis. Ag 639) erzielten als m?nnliche Eltern mehr Samen pro Frucht denn als weibliche. Bei der SorteRedskin gab es keine Uniterschied. Gem?ss den Ergebnissen von reziproken Kreuzungen, ergaben im Dirchschmitt ungenf?hr 75% der 24-Chromosomen-Klone weiniger als 2 Samen pro Samenbeere und 95% weniger als 10 Samen pro Samenbeer (Tabelle 3). vier verschieden 24-Chromosomen-Hybriden, die bei einer ziemlich grossen Anzahl von Best?ubungen sowohl als m?nnliche wie als weibliche Eltern Verwendung fanden, wurden ausgesucht, um die Verschiedeneiten im Verh?ltnis Samenzahl/Samenbeere darzustellen, denen man bei reziproken kreuzungen mit demselben. 24 Chromosomen enthaltenden Basterd begegnet. W-5316.2 ergab auf beide Arten eine ?hnliche Anzahl Samen:W-5720.1 brachte als weiblicher Elter eine hohe Samenzahl pro Beere und eine niedrige als m?nnlicher Elter;W-5337.3 erzeugte als weiblicher Elter wenig Samen ro Beere und viel als m?nnlicher elter:W-5295.7 brachte als m?nnlicher Elter einen beinahe normalen, als weiblicher Elter jedoch einen sehr viel niedrigeren Sammenasatz hervor (Tabelle 4). In Tabelle 5 wird ein Vergleich gezogen zwischen Beeren-und Samenans?tzen bei 2x. 4x-Paarugen bei Anwendung der “on plant” (Samenbeeren entwickelten sich an der Pflanze im Gew?chshaus) und “cuts-tem”-Methoden (Samenbeeren entwichkelten sich an geschnittenen Trieben in Waserkulturen). Den Ergebnissen kann entnommen serkulturen). Den Ergebnissen kann entnommen werden, dass die letztgenannte Methode (1,14 Samen/Best?ubung) dreimal wirksamer ist als die “on plant”-Methode (0.37 Samen/Best?ubung). Die S?mlings-Populationen, die aus Kreuzungen zwischen diploiden und tetraploiden Formen hervorgehen, sind kr?ftig und vorwiegend tetraploid. Die Einfachheit und Wirksamkeit dieser Züchtungstechnik rechtfertigt ihre Anwendung in der übertragung von Keimplasma von der diploiden auf die tetraploid From.

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Résumé La possibilité de croisement d'hybrides à 24 chromosomes (2x) avec des variéts cultivées à 48 chromosomes (4x) a été examinée par des croisements réciproques portant sur 107 hybrides à 24 chromosomens, et 21 variétés à 48 chromosomes. On effectua approximativement 14000 pollinations qui donnèrent 6863 semences et 3552 fruits (voir Tableau 1 et 2) parimi lesquelles 1461 étaient sans semence. Les variétés cultivées donnaient en moyenne 2.10 semences par fruit et 0,55 semence par pollination en tant que males (Tableau 1); par contre en tant que femelles, elles donnainet 1,76 semences par fruit et 0,45 semence par pollination (Tableau 2). Comme l'indiquent Tableau 1 et 2, onze variétés (Arenac etRusset Arenac, Blanca, Cobbler, ennebec, Nortgold Russet, Ona, Ontariom, Red Pontiac, Sebago etRusset Sebago, Superior etWis. Ag 231) donnaient un rapport semences/fruit plus élevé comme femelles que comme males. Quatre variétés (Chippewa, Katahdin, Merrimack etWis. Ag 639) donnaient un plus haut rapport semences/fruit comme male et comme femelle. Selon les résultats des croisements réciproques, environ 75% des clones à 24 chromosomes donnaient en moyenne moins que 2 semences par fruit et 95% donnaient en moyenne moisn que 10 semences par fruit (Tableau 3). Quatre différents hybrides à 24 chromosomes, qui avaient été ultilisés à la fois comme males et comme femelles dans un nombre considérable de pollinations, furent choisis pour refléter les types de différences du raport semences/fruit rencontrés dans les croisemets réciproques des mêmes hybrides à 24 chromosomes.W-5316.2 donnait le même rapport semences/fruit de 'une ou l'autre mainère;W-5720.1 donnait un rapport élevé semences/fruit comme femelle et un rapport bas comme male;W-5337.7 donnait une quantité de semences presque normale comme male mais beaucoup plus basse comme femelle (Tableau 4). Tableau 5 permet la comparaison de la production de fruits et de semences “sur plantes” et sur “boutures de tige” dans les croisements 2x×4x, la technique “boutures de tige” (1,14 semences/ pollination) est environ trois fos plus efficace que la technique “sur plantes” (0,37 semences/ pollination). Les populations de plantules résultant du croisement diplo?de-tétraplo?de sont vigoureuses goureuses et avant tout tétraplo?des. La simplicité plicité et l'efficience de cette technique d'amélioration permenttent son utiolsation pour élever la garnitur chromosomique du niveau diplo?de au niveau tétraplo?de.

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Paper No. 1086 from the Laboratory of Genetics, University of Wisconsin.     

Neo-Tuberosum: new potato breeding material. 4. The breeding system of Neo-Tuberosum,and the structure and composition of the Neo-Tuberosum gene-pool

Summary Bumble bees tend to self-pollinate potato flowers and a marker-gene experiment indicated 80% selfing. Outcrossed seedlings have insufficient selective advantage completely to offset this. Character associations occur in Neo-Tuberosum and some plant progenies are clearly superior to others. Many seed-production plants may be unrepresented in the next generation. Inbreeding facilitates selection of recessive alleles and elimination of undesirable, dominants which would be difficult in an outbreeding autotetraploid population. Favoured inbred lineages will displace many others, reducing the genetic base. Crosses between favoured lineages may initiate still better lineages. This may explain the rapid progress made in developing Neo-Tuberosum. While the Neo-Tuberosum gene-pool may be small relative to that in the initial Andigena population, that of Tuberosum may be similarly reduced relative to that in the introductions which gave rise to it. The number of such introductions, though unknown, may be less than contributed towards Neo-Tuberosum. To enlarge the gene-pool, inter-crossing Neo-Tuberosum with further Andigena introductions has been commenced.

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Zusammenfassung Neo-Tuberosum wurde aus Andigena durch auslese von S?mlingen bei der Ernte gewonnen, um weiteren Samen oder S?mlinge zu beschaffen. Die Best?ubung erfolgt durch Hummeln (Bambus spp.), was bei selbst-unvertr?glichen diploiden Kartoffeln genügend Kreuzungs-Best?ubung ergibt. Andigena ist aber tetraploid und selbstvertr?glich. Beobachtungen lassen vermuten, dass Hummeln viel Eigenpollen auf die Narbe bringen. Ein Versuch mit Markiergenen zeigte, dass, obwohl die meisten Beeren auf Insektenbesuche zurückgingen, alle wenigstens teilweise geselbstet waren. Sch?tzungen der Anzahl Selbstbest?ubungen bewegten sich zwischen 70 und 86% über verschiedene ‘Spender-Empf?nger’-Kombinationen, im Durchschnitt 80% (Tab. 1). S?mlinge aus Kreuzungen waren kr?ftiger und ertragreicher als geselbstete, aber ihr Vorteil war nicht genügend, um eine Rate von 80 % Selbstbest?ubung wettzumachen, und wahrscheinlich sind 70% der j?hrlichen Auslesen aus den S?mlingsparzellen geselbstet. In einem 70 Nachkommenschaften umfassenden Versuch wurden von 37 Nachkommenschaften keine Pflanzen ausgelesen. Von 23 wurde je eine Pflanze behalten, und 30 wurden aus den andern zehn Nachkommen-schaften ausgelesen. Dies deutet an, dass die effektive Populationsgr?sse viel kleiner ist als die Anzahl der Pflanzen in den Parzellen für die Pflanzgutproduktion. Die Eigenschaften sind nicht ganz zuf?llig über die Population verteilt. In einer Untersuchung war die Fleischfarbe mit der Knollenform und mit der Resistenz gegen Knollenf?ule gekoppelt (Tab. 2). In einer andern Untersuchung unterschieden sich die anthozyanfreien Klone in verschiedener Hinsicht von den pigmentierten Klonen. Solche Assoziierungen sind wahrscheinlich vorübergehender Natur. Inzucht erliechtert die Selektion für rezessive oder auf Gen-Dosis-Effekten zurückführende Eigenschaften, was in frei best?ubten tetraploiden Populationen schwierige w?re. Bei fortschreitender Inzucht nimmt die Wuchskraft ab. Neue, aus Kreuzungen zwischen ?lteren Linien herrührende St?mme k?nnen die ?lteren St?mme ersetzen, indem sich ihre vorzüglichen Eigenschaften und ihre ursprünglich kr?ftigere Art kombinieren. Dies erkl?rt wahrscheinlich unsern raschen Fortschritt in der Entwicklung von Neo-Tuberosum aus Andigena. Viele auf ursprünglichen Andigena-Nachkommenschaften basierende St?mme wurden durch das Aufkommen von bevorzugteren St?mmen wahrscheinlich verworfen, bevor sie mit den letzteren gekreuzt wurden. Das fortgesetzte Vorkommen von Genen, die nicht der Auslese unterworfen wurden, h?ngt vom Zufall ab, und der Gen-Pool von Neo-Tuberosum dürfte viel kleiner sein als jener der Andigena-Population, aus dem er entwickelt wurde. Wahrscheinlich waren bei der Entwicklung von Tuberosum ?hnliche Vorg?nge wirksam, und sein Gen-Pool mag ebenfalls klein sein im Verh?ltnis zu jenem aus dem Tuberosum hervorging. Obwohl die Anzahl solcher unbekannt ist. so dürfte sie doch kleiner sein als in unserem Versuch. Der Gen-Pool von Neo-Tuberosum dürfte somit gleich oder gr?sser sein als der von Tuberosum. Mit der Erweiterung des Gen-Pools von Neo-Tuberosum durch den Einbezug von weiteren Andigena wurde begonnen.

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Résumé Neo-Tuberosum est dérivé d'Andigena par sélection, à partir de plantules à la récolte de plantes pour obtenir des nouvelles semences et plantules. La pollination se fait par des bourdons (ombus spp.) qui. avec les diplo?des auto-incompatibles, donnent une avondante pollination croisée. Mais Andigena est tétraplo?de et autocompatible. Les observations suggèrent que les bourdons déposent beaucoup d'auto-pollen sur les stigmates. Une expérience par gène marqueur montrait que, bien que la plupart des baies provenaient de visites d'insectes, toutes étaient au moins partiellement autofécondées. Les estimations d'autofécondation variaient de 70 à 86% pour différentes combinaisons ‘donneurreceveur’, la moyenne étant de 80% (tableau 1). Les plantules de croisements étaient plus vigoureuses et plus productives que celles d'autofécondation mais cet avantage était insuffisant pour compenser un taux de 80% d'autopollination, et probablement 70% des sélections faites annuellement dans les parcelles de plantules proviennent d'autofécondation. Dans une expérience intéressant 70 descendances, aucune plante n'était sélectionnée dans 37 de celles-ci, une était conservée dans chacune des 23 autres, et trente étaient sélectionnées dans les autres dix descendances. Ceci suggère que la forme ‘population’ est beaucoup moins réelle que le nombre de plantes dans les parcelles productrices de semences. Les caractères ne sont pas répartis au hasard sur la population entière. Dans une étude, la coulcur de la chair se rèvèle associée avec la forme des tubercules et la résistance au mildiou (tableau 2), dans une étude les clones sans anthocyane different des clones pigmentés sous plusieurs aspects. De telles associations sont probablement passagères. I autofécondation facilite la sélection des caractères récessifs ou à effet de dose, ce qui serait difficile dans une population autotétraplo?de croisée. La Vigueur décline en méme temps que la consanguinité augmente. De nouvelles lignées, dérivées par croisement de vieilles lignées, combinant leurs caracteres favorables et étant initialement plus vigoureuses, peuvent remplacer les plus vieilles lignées. Ceci explique probablement notre rapide progrès dans le développement de Neo-Tuberosum à partir d'Andigena. Beaucoup de lignées basées sur des descendances initiales d'Andigena sont probablement interrompues par l'expansion de lignées plus favorisées, avant d'étre croisées avec ces dernières. La présence continue de gènes qui ne sont pas soumis à la sélection dépend de la chance. et le pool de gènes Neo-Tuberosum peut être beaucoup plus petit que celui de la population Andigena de laquelle elle provient. Semblable processus s'est probablement produit dans le développement de Tuberosum. et son pool de gènes peut aussi être petit par rapport à celui constitué par les introductions desquelles il provient. Tandis que le nombre de telles introductions est incommue, il peut être moindre que celui inclus dans notre expérience. Le pool de gènes Neo-Tuberosum peut donc ètre comparable ou plus grand que celui de Tuberosum. L'expansion de pool de gènes Neo-Tuberosum par l'incorporation du nouvel Andigena a débuté.

     

Comparisons between 4x×2x hybrid and open-pollinated true-potato-seed families

Summary TPS progenies from open-pollinated and 4x×2x crosses were compared on the basis of seed quality, seedling vigor, seedling tuber production and tuber yield. The hybrids from 4x×2x crosses were superior in all the traits. Even though the hybrid families may have these outstanding features, the relatively high cost of producing seeds can be a limitation to their widespread utilization in developing countries. Seeds from open pollination are much less expensive; their cost of production is only 10–20 % of that of hybrid seeds. Thus, the use of TPS families from open pollination may be an economical method for the production of potatoes from true seed until a suitable method of producing low-cost hybrid seed is available.

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Zusammenfassung Die Hauptgruppen von Kartoffelsamen-Familien (TPS, ‘true-potato-seed’) die für eine Kartoffelproduktion verwendbar erscheinen, sind: a) Hybriden von 4x×2x-, 2x×4x- und 2x×2x-Kreuzungen (Peloquin, 1982) sowie 4x×4x-Kreuzungen (Peloquin, 1979; Mendoza, 1979), b) offen best?ubende Nachkommenschaft. Diese beiden Gruppen von TPS-Nachkommenschaften haben deutlich unterschiedliche Eigenschaften im Hinblick auf ihre Eignung für die Kartoffelproduktion. Zweck dieser Studie war ein Vergleich zwischen TPS-Nachkommen einerseits und 4x×2x-Kreuzungen und offen best?ubenden andererseits auf der Basis von Saatqualit?t, S?mlingsvitalit?t, S?mlingsknollen-Produktion und Knollenertrag. Zwei-und-fünfzig TPS-Familien, 35 von offen best?ubenden und 17 von 4x×2x-Kreuzungen wurden verwendet. Die Hybridfamilien entstanden aus Kreuzungen zwischen tetraploiden Klonen und 2x Phureja-haploiden Tuberosum-Hybriden mit der F?higkeit zur Erzeugung von 2n-Pollen durch FDR. Mit wenigen Ausnahmen entstanden alle OP-Nachkommen aus denselben tetraploiden Eltern, die in den 4x×2x-Kreuzungen verwendet wurden. S?mtliche Samen- und S?mlingstests liefen im Laboratorium und im Gew?chshaus. Die S?mlinge für die Feldversuche wurden im Gew?chshaus angezogen und dann im Alter von etwa 6 Wochen in das Feld ausgepflanzt. Alle Ertragsversuche wurden mittels RCBD und 2 Wiederholungen durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen betr?chtliche Unterschiede bei Samengr?sse, Keimungsrate, S?mlings-Vitalit?t und S?mlings-Knollenproduktion zwischen den 4x×2x-Hybriden und OP-Nachkommen (Tabellen 1 und 2). Die Hybriden-Nachkommen waren bei allen diesen Merkmalen besser. Desweiteren erkl?ren die mittleren Knollenertr?ge der beiden Gruppen von TPS-Familien die überlegenheit der 4x×2x-Familien (Tabelle 3). Die Heterosis-Reaktion in den Nachkommen der 4x×2x-Kreuzungen wird auf der Basis der FDR-Weise für 2n-Pollenbildung erkl?rt. Bei diesem Mechanismus wird mehr als 80 Prozent der Heterozygotie der 2x-Eltern auf die Nachkommen übertragen. Ungeachtet der noch ausstehenden Eigenschaften der Hybrid-Familien k?nnten die relativ hohen Kosten für die Hybridsaat-Produktion eine Begrenzung für eine verbreitete Verwendung in Entwicklungsl?ndern bedeuten. Folglich kann die Verwendung von TPS-Familien von Offen-Best?ubenden eine ?konomische Methode für die Produktion von Kartoffeln aus Samen sein, bis eine brauchbare Methode zur kostengünstigen Produktion von Hybridsamen vorhanden ist.

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Résumé Les graines recherchées pour la production directe de pommes de terre proviennent des principaux types de familles suivants: a) les hybrides obtenus par croisément 4x×2x, 2x×4x, 2x×2x (Peloquin, 1982) et 4x×4x (Peloquin, 1979; Mendoza, 1979), b) les descendances issues de la pollinisation naturelle. Les lignées de ces deux groupes ont des caractéristiques distinctes sur le plan de leur aptitude à produire des pommes de terre. Le sujet de cette étude a été de comparer les descendances issues du croisement 4x×2x et celles provenant de la pollinisation naturelle, en se basant sur la qualité des semences, la vigueur germinative, la production de tubercules et le rendement en tubercules. Cinquante-et-deux familles, dont 35 issues de pollinisation naturelle et 17 du croisement 4x×2x ont été utilisées. Ces dernières étaient obtenues par le croisement entre cl?nes tétraplo?des et des hybrides Phureja 2x×Tuberoseum haplo?de capables de produire du pollen 2n. A quelques exceptions près, toutes les lignées issues de pollinisation naturelle étaient issus des mêmes parents tétraplo?des utilisés dans les croisements 4x×2x. Tous les tests sur graines et de germination étaient effectués en laboratoire et en serre. Les semences pour les essais au champ étaient réalisées en serre puis les plantes étaient transplantées dans le champ après six mois de croissance, selon un dispositif RCBD à 2 répétitions. Les résultats obtenus montrent des différences importantes au niveau de la taille des graines, des pourcentages de germination, de la vigueur germinative et de la production de tubercules entre les hybrides 4x×2x et les lignées issues de pollinisation naturelle (tableaux 1 et 2). La descendance des hybrides étaient meilleure pour tous les caractères. Le rendement moyen en tubercules dans les deux groupes souligne la supériorité des familles de 4x×2x (tableau 3). Le comportement des lignées 4x×2x s'explique par le mode de formation du pollen 2n. Dans ce mécanisme, plus de 80 pour cent de l'hétérozygotie du parent 2x est transmis à la descendance. En dépit des caractéristiques intéressantes des familles d'hybrides, leur co?t relativement élevé peut être une limite à la diffusion dans les régions de grande culture. Par conséquent, l'utilisation de graines issues de pollinisation naturelle peut être économique pour la production de pomme de terre jusqu'à ce qu'une méthode de création d'hybrides moins onéreuse soit mise au point.

     

Correlation between glasshouse and field tests for resistance to foliage blight caused byPhytophthora infestans

Summary Breeders' selections are assessed for resistance to foliage blight (Phytophthora infestans (Mont.) de Bary) at the Scottish Crop Research Institute in both glasshouse and field tests. In attempts to improve the correlation between the two types of test a number of factors affecting the repeatability of the glasshouse test were examined. ‘Sturdy’ (well-spaced) plants were more resistant than ‘straggly’ (closely spaced) plants; plants inoculated 5, 6 or 7 weeks after planting were more resistant than those inoculated after 4 weeks; and plants grown during the spring were more resistant than those raised in the summer. Factors affecting the correlation between field and glasshouse tests are discussed.

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Zusammenfassung Die Resistenz von Kartoffelklonen gegen Krautf?ule wird in einem Routinetest im Gew?chshaus geprüft. Zwei 5 Wochen alte Pflanzen werden mit einem komplexen Pathotyp vonPhytophthora infestans besprüht, 24 Stunden in einer geschlossenen Kammer bei 15–18°C inkubiert und dann in das Gew?chshaus bei 15°C zurückgebracht. Der Infektionsgrad wird 7 Tage nach der Inokulation mit Hilfe der von Malcolmson (1976) aufgestellten Boniturskala von 1–9 (Resistenz von 1–9 steigend) bestimmt. Die Ergebnisse werden in einem Feldversuch best?tigt. Von jedem Klon werden 2×3 Knollen randomisiert in 50 m langen Reihen gepflanzt. Jede dritte Reihe besteht aus einer anf?lligen Sorte, zwischen die infizierte Pflanzen in T?pfen gestellt werden, um eine Infektionsquelle sicherzustellen. Die Resistenz wird ab Mitte August zwei oder dreimal mit Hilfe der Skala von Malcolmson (1976) bestimmt. über das ganze Feld sind Standardsorten (Tabelle 1) verteilt, als Vergleich für den Infektionsverlauf (Tabelle 4). Pflanzen, die im Gew?chshaus eng zusammengestellt aufwachsen, sind ‘sparrig’ und anf?lliger als weiter-gestellte, ‘buschige’ Pflanzen (Tabelle 2). Pflanzen, die w?hrend des Frühjahrs aufwuchsen, waren resistenter als solche, die w?hrend des Sommers aufwuchsen (Tabelle 3). Wurden sie 4 Wochen nach dem Pflanzen inokuliert waren sie anf?lliger als nach 5, 6 oder 7 Wochen. In jedem Fall waren die resistenteren Bonituren denen im Feld gefundenen n?her. Die Feldergebnisse von zwei aufeinander folgenden Jahren zeigten eine befriedigende Korrelation, zwischen den Ergebnissen für die Prüfung im Gew?chshaus in zwei aufeinander folgenden Jahren und besonders zwischen den ‘Feld’- und ‘Gew?chshaus’-Ergebnissen war sie jedoch geringer. Die Prüfung im Gew?chshaus kann zu einer Untersch?tzung der Resistenz der resistentesten Klone und der Anf?lligkeit der anf?lligsten Klone im Vergleich mit der Feldprüfung führen (Tabelle 4).

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Résumé Des clones de pommes de terre ont été choisis afin d'étudier leur résistance au mildiou sur feuilles par un test de routine en serre. Deux plantes agées de 5 semaines sont pulvérisées avec un complexe dePhytophthora infestans, puis incubées pendant 24 heures dans une enceinte close à 15–18°C, avant d'être mises en serre à 15°C. La gravité de l'infection est mesurée 7 jours après l'inoculation à l'aide de l'échelle 1 à 9 de résistance croissante de Malcolmson (1976). Les résultats en serre sont complétés par une expérimentation de plein champ. Pour chaque clone, deux lots de 3 tubercules sont plantés en randomisation totale sur rangs de 50 m. Tous les trois rangs une variété sensible est plantée et des plantes infectées, en pot, y sont ajoutées afin d'assurer la source de contamination. La résistance est analysée en 2 ou 3 périodes à partir de la miao?t, avec l'échelle de Malcolmson (1976). Des lots de variétés de référence (tableau 1) sont disposés au hazard dans l'essai, dans le but de contr?ler la progression de l'infection (tableau 4). Dans la serre, les plantes plus rapprochées sont plus sensibles au test au moment de la levée que les plantes plus espacées (tableau 2). A la levée au printemps, les plantes sont plus résistantes qu'à la levée en été (tableau 3) et les plantes inoculées 4 semaines après plantation sont plus sensibles que celles infectées 5, 6 ou 7 semaines après. Dans chaque cas, les résistances les plus élevées sont proches des valeurs obtenues en plein champ. Sur deux années successives, les valeurs en plein champ donnent une corrélation satisfaisante, mais sur ces mêmes années, les valeurs ne sont pas autant correlées entre l'expérimentation au champ et le test en serre. Ce dernier semble sous-estimer la résistance des clones les plus résistants et la sensibilité des clones les plus sensibles, par rapport au test de plein champ (tableau 4).

     

Prolonged storage of potato seeds

Summary A long-term storage experiment has shown that viability of potato seeds is preserved by either cool storage (5°C) or dry storage (over silica-gel). Seeds which lose viability in ordinary air storage in about 6 years can thus be preserved for at least 8 years and probably much longer. Dry storage is particularly effective in preserving dormancy, initially deeply dormant seeds still retaining some dormancy after as long as 8 years. Low temperature, by contrast, did not materially influence the rate of natural decline of dormancy with time.

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Zusammenfassung Ein langfristiger Lagerungsversuch mit Samen von kultivierten Kartoffeln wird beschrieben. Es wurden 64 Verfahren angewendet: diploid vs. tetraploid (Andigena-Gruppe); Luft- vs. Troekenlagerung; warme vs. kühle (5 C) Lagerung; und 8 Lagerunsperioden (0, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 90 Monate). Die Hauptergebnisse sind in Tabelle 1 enthalten. Varianzanalysen in Tabelle 2 und eine Zusammenfassung der Entwicklungstendenzen betreffend Keimruhe in Tabelle 3. Ergebnisse: Die diploiden Samen hatten eine kürzere Ruhezeit und waren weniger langlebig als die tetraploiden Samen, besonders unter feuchten und warmen Bedingungen (Tabelle 1); Trockenlagerung f?rderte die Langlebigkeit (mindestens unter warmen Bedingungen) und bewahrte die Keimruhe; Kühllagerung f?rderte die Langlebigkeit (besonders uner feuchten Bedingungen), hatte aber keinen signifikanten Einfluss auf die Keimruhe; dagegen bestand ein Hinweis (Tabelle 1), dass Kühllagerung eine leichte Verl?ngerung der Keimruhe von feuchten Samen bewirkt; es gab Anzeichen von leichter ‘sekund?rer Keimruhe’ nach einigen Jahren der Lagerung. Das Hauptergebnis war, dass die Langlebigkeit entweder durch kühle oder durch trockene Lagerung erhalten werden kann, aber dass bei Anwendung von Trockenlagerung eine Technik zur Brechung der Keimruhe notwendig w?re. Die Bezichung zwischen Keimruhe and Langlebigkeit ist noch unklar; es kann sien, dass die Langlebigkeit erst abzunehmen beginnt, wenn die Keimruhe vorbei ist. In diesem Falle w?ren für sehr lange Lagerungszeiten trockene Bedingungen besser als kühle. Diese vorl?ufige Schlussfolgerung geht jedoch nicht aus den hier vorgelegten Angaben hervor und verlangt eine unabh?ngige Untersuchung.

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Résumé L'auteur décrit une expérience de conservation de longue durée de semences de pommes de terre cultivées. Il applique 64 traitements: diplo?de et tétraplo?de (Groupe Andigena); conservation à l'air et conservation sèche; conservation chaude et conservation froide (5 C); huit durées de stockage (0, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 90 mois). Les principaux résultats sont donnés dans le Tableau 1, les analyses de la variance dans le Tableau 2 et le résumé des orientations de la dormance dans le Tableau 3. Ces résultats sont les suivants: les diplo?des ont une moindre durée de dormance et une durée moins longue de vie que les tétraplo?des spécialement en conditions humides et chaudes (Tableau 1); la conservation sèche favorise la longévité (au moins dans les conditions chaudes) et préserve la dormance; la conservation froide favorise la longévité (particulièrement en conditions humides) mais n'a pas d'effet significatif sur la dormance; il y a cependant une indication (Tableau 1) que la conservation froide tend légérement à prolonger la dormance des semences humides; il y a des signes d'une légère ‘dormance secondaire’ après plusieurs années de conservation. La principale conclusion est que la longévité peut être sauvegardéc par une conservation froide ou sèche mais que, en conservation séche, une technique pour rompre la dormance serait nécessaire. La relation entre la dormance et la longévité n'est pas encore claire; il se peut que la longévité commence à décliner seulement quand la dormance est passée, auquel cas les conditions séches seraient meilleures que les conditions froides pour une conservation très prolongée. Cette conclusion supposée ne découle cependant pas des données présentées ici et nécessite une expérimentation séparée.

     

Relationships between disease levels on seed tubers,on crops during growth and in stored potatoes. 4. Gangrene and soft rot

Summary Incidences of gangrene and soft rot were assessed on seed tubers and on progeny tubers during growth, at harvest, and after storage, in up to 26 commerical King Edward crops in each of 5 years and up to 13 crops grown from ‘healthier’ seed in 4 years. Gangrene inoculum on seed tubers generally influenced disease levels throughout the season, and inoculum levels during growth were related to disease incidence in store. However, relationships were not significant in every year and more disease developed in some seasons (e.g. 1974) than others. Disease incidence in store was generally low, and an initial curing period of 2 weeks at 15°C decreased incidence at 3°C by about 75%. Assessments of soft rot inoculum and liability to rotting used methods that were still being developed. Relationships between assessments at different times were not significant; disease development in store was negligible. Factors other than inoculum (e.g. damage and soil moisture status at harvest) strongly influence the incidence of both these diseases in store.

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Zusammenfassung Zwischen 1971 und 1975 wurde das Auftreten von Phomaf?ule im Pflanzgut und in gelagerten Knollen des Nachbaus in bis zu 26 Proben von Marktware der Sorte King Edward untersucht, sowie das Inokulum vonPhoma exigua var.foveata in an Pflanzknollen anhaftender Erde, an Tochterknollen w?hrend des Wachstums und zur Ernte (Adams et al., 1980). Zwischen 1972 und 1975 wurden diese Untersuchungen auch an Proben, die von ‘gesünderem’ Pflanzgut (das von Stecklingen abstammte) und benachbart zu Marktware aufwuchsen, durchgeführt. Das durchschnittliche Auftreten von Inokulum oder Krankheitsbesatz in Marktware (Tab. 1) zeigte, dass der Gehalt an Inokulum w?hrend des Wachstums und zur Ernte im allgemeinen gering war. In gelagerten Knollen war der Krankheitsbefall 1971 und 1972 am h?chsten, überstieg aber in keinem Jahr 10% der Knollen. Eine Wundheilperiode von 2 Wochen bei 15°C senkte den Befall bei 3°C um 75%. Der Befall war in Proben aus ‘gesünderem’ Pflanzgut (Tab. 2) etwas niedriger als im Durchschnitt der Marktware, aber in keinem Jahr war das Pflanzgut oder der Nachbau v?llig frei von dieser Krankheit. Die Signifikanz der Regressionen zwischen den Feststellungen des Befalls oder des Inokulums, die in verschiedenen Stadien gemacht wurden (Tab. 3) zeigt, dass das Inokulum oder der Befallsgrad des Pflanzgutes im allgemeinen die H?he des Inokulums w?hrend der Vegetationszeit beeinflusst, aber keine dieser Beziehungen war in jedem Jahr signifikant (Abb. 1). Der Verlauf der Regressionen zeigte, dass das Inokulum im Jahre 1974 st?rker anstieg als in den übrigen Jahren, vielleicht auf Grund der niedrigen durchschnittlichen Bodentemperaturen. Diese Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung der Pflanzkartoffel als Quelle des Inokulums, der Krankheitsbefall im Lager h?ngt aber auch vom Ausmass der Besch?digungen und von der Lagerungstemperatur ab. Um die Krankheitsbereitschaft von Knollen für bakterielle F?ulen zu untersuchen, wurden Knollen des Pflanzgutes, Proben wachsender und geernteter Kartoffeln in Folienbeuteln oder verschlossenen Plastikeimern mit verminderter Sauerstoffkonzentration inkubiert. W?hrend der Vegetationszeit wurde die Schwarzbeinigkeit bonitiert, 1974 und 1975 wurde der Gehalt an Inokulum in den Lentizellen der wachsenden und der geernteten Knollen bestimmt und das Auftreten von Nassf?ule im Lager untersucht. Die Durchschnittswerte der Marktware (Tab. 4) und der ‘gesünderen’ Ernte (Tab. 5) zeigten, dass sich offensichtlich im Lager keine Nassf?ule entwickelte, weil wahrscheinlich die Bedingungen nicht geeignet waren, 1974, als die Knollen mit nasser Erde geerntet wurden, trat etwas Nassf?ule auf, die durch eine Wundheilperiode von 2 Wochen bei 15°C gef?rdert wurde. Die Tests, die verwendet wurden, waren gr?sstenteils noch in der Entwicklung. Es ergaben sich keine übereinstimmenden und statistisch zu sichernden Beziehungen zwischen den Ergebnissen, die zu verschiedenen Zeiten erhalten wurden, die Zahl der Bakterien ?ndert sich auch schnell mit den Umweltbedingungen. Der Krankheitsbefall im Lager wird wahrscheinlich mehr durch die zur Zeit der Ernte herrschenden Bodenbedingungen und die ursprünglichen Lagertemperaturen bestimmt als durch die H?he des Inokulums zu einem früheren Zeitpunkt w?hrend des Wachstums.

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Résumé On a étudié, sur 26 lots commerciaux de la variété King Edward, de 1971 à 1975 (Adams et al., 1980), l'incidence de la gangrène sur les tubercules de semence et sur la descendance, ainsi que celle du taux d'inoculum (Phoma exigua var.foveata) du sol, sur les tubercules de semence et sur les tubercules-fils pendant la période végétative et à la récolte. Entre 1972 et 1975, les études ont également été faites sur des cultures provenant de semences ‘plus saines’ (dérivées de boutures) voisines de celles issues de lots commerciaux. L'incidence moyenne de l'inoculum ou de la maladie sur les cultures provenant des lots commerciaux (tableau 1) a montré que les taux d'inoculum étaient généralement faibles pendant la période de croissance, et à la récolte. L'incidence de la maladie en cours de conservation a été plus élevée en 1971 et 1972, mais n'a jamais excédé 10% pour ces années. La cicatrisation des blessures durant 2 semaines à 15°C a diminué de 75% environ l'incidence de la maladie par rapport à 3°C. L'incidence de la maladie pour les tubercules provenant des semences ‘plus saines’ (tableau 2) a été quelque peu inférieure à la moyenne des lots commerciaux, mais quelle que soit l'année, les tubercules de semence et les récoltes subséquentes n'ont pas été totalement indemnes de gangrène. La signification des régressions entre les estimations de la maladie ou de l'inoculum, réalisées à différents stades de la culture (tableau 3) ont montré que les taux d'inoculum ou de maladie du tubercule de semence influen?aient généralement les taux d'inoculum pendant toute la saison, mais aucune des relations n'a été significative quelle que soit l'année (fig. 1). Les pentes des droites de régression ont indiqué que l'inoculum a plus augmenté en 1974 par rapport aux autres années; il est possible que cela soit d? aux basses températures moyennes du sol. Les résultats ont confirmé l'importance du tubercule de semence en tant que source d'inoculum, mais dans la pratique l'incidence en cours de conservation sera également dépendante des endommagements et de la température de conservation. Le risque de pourriture bactérienne pour les tubercules a été étudié par mise en incubation de plants et d'échantillons prélevés pendant la période végétative et à la récolte. Les tubercules ont été placés dans des sacs de polyéthylène, ou dans des seaux en plastique fermés avec des concentrations en oxygène très faibles. L'incidence de la jambe noire a été déterminée pendant la période végétative, les taux d'inoculum ont été estimés au niveau des lenticelles des tubercules en cours de croissance et à la récolte pour 1974 et 1975 et l'incidence des pourritures molles a été étudiée sur les tubercules en cours de conservation. Les valeurs moyennes de ces études réalisées sur les lots commerciaux (tableau 4) et les cultures issues de semences ‘plus saines’ (tableau 5) ont montré qu'il n'y a pas eu virtuellement de pourritures molles en conservation, cela étant sans doute d? aux conditions non favorables au développement de la maladie. En 1974, quand les tubercules ont été récoltés dans des sols humides, quelques pourritures molles se sont développées et ont augmenté lors de la mise en cicatrisation pendant 2 semaines à 15°C. Les tests utilisés étaient pour la plupart encore en cours détude et il n'y a pas eu de relations statistiques logiques et significatives entre les notations faites à différentes périodes; cela est probablement d? au fait que le nombre de bactéries change rapidement en fonction des conditions d'environnement. L'incidence de la maladie en cours de conservation est certainement plus influencée par les conditions de sol à la récolte et par les températures initiales de conservation, plut?t que par les taux d'inoculum existant en début de saison.

     

Reducing potato leaf roll virus (PLRV) in potato by means of baiting aphids to yellow surfaces and protecting crops by coarse nets

Summary Surrounding half of the perimeter of potato plots with sticky yellow polyethylene sheets (HPS) stretched vertically at a height of 0.6 m above the soil, reduced the number, of winged aphids by ca. 70% and of PLRV infection by ca. 38%. A YPS mulch cuased an increase in aphid population, PLRV incidence and percentage of misshapen tubers. Covers of white coarse net (2.5×8.0 mesh per inch square ≈ 1×3.1 per mesh per cm square) reduced landing aphids to ca. 2% of those trapped in unprotected plots but increased by factors of ca. 5 to 6000 the number of apterae. PLRV incidence was greatly reduced in protected plots provided that no secondary infection occurred under the net. In plots planted with secondarily PLRV-infected seeds subsequent incidence under the nets was even higher than in the unprotected controls. The use of aphicides in addition to net covers completely prevented the spread of PLRV.

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Zusammenfassung Um die Infektion mit PLRV in Kartoffelfeldern zu vermindern, wurde versucht, die anfliegenden L?use mit gelben Poly?thylenfolien (YPS) zu k?dern (die besonders im 500–700 nm Bereich des Spektrums reflektieren) und den Bestand mit weissen, grobmaschigen (1×3,1 F?den/cm²) und relativ billigen Netzen zu schützen. Eine Abdeckung mit YPS erh?hte die Zahl der insgesamt anfliegenden L?use und die Zahl der gefangenenMyzus persicae (Abb. 1). Der Befall mit PLRV war in behandelten Parzellen 2,1% im Gegensatz zur Kontrolle mit 0,6%, die Zahl der missgestalteten Knollen verdoppelte sich durch diese Behandlung. Wurde die halbe Parzelle mit einer klebrigen YPS (2m×0,5m) abgeschirmt, die ausserhalb der Parzelle senkrecht in einer H?he von 0,6 m über dem Boden aufgespannt war, so verringerte sich sowohl die Blattlauspopulation als auch der Befall mit PLRV. Die Zahl der insgesamt anfliegenden L?use und die Zahl der geflügeltenM. persicae betrug in den geschützten Parzellen nur ca, 30% der in den Kontrollen gefangenen (Abb. 1, Tabelle 5) und der Befall mit PLRV wurde in 5 von 6 Versuchen auf 29–87% des in den entsprechenden Kontrollen beobachteten gesenkt (Tabelle 1). Dennoch war der Befall in den geschützten Parzellen noch h?her als in der Pflanzgutverordnung erlaubt (Tabelle 1). Abdeckungen mit doppelten Lagen von Netzen reduzierten den L?useanflug auf ca, 1% der in den unbedeckten Kontrollen gefangenen (Tabelle 5) und verhinderten vollst?ndig die Ausbreitung des PLRV. Billigere Abdeckungen mit einfachen Lagen von Netzen wurden in gr?sserem Umfang getestet (9 Versuche). In allen Versuchen wurde die Zahl der geflügelten L?use signifikant auf 1,4–2,6% der in den Kontrollen landenden gesenkt. Unter dem Netz stiegen jedoch, vor allem gegen Ende der Wachstumsperiode die Populationen der ungeflügelten L?use stark an, (Tabelle 3). Die Ausbreitung des PLRV war unter den Netzen stark eingeschr?nkt, unter der Voraussetzung, dass keine Sekund?rinfektion vorhanden war, im anderen Fall führte die unter dem Netz entstehende starke Blattlauspopulation zu einer verst?rkten Virusausbreitung (Tabelle 2). Die Netzabdeckung hatte keinen Einfluss auf den Gesamtertrag (Tabelle 6). Eine Kombination zwischen Netzabdeckung und Insektizideinsatz verhinderte die Ausbreitung des PLRV vollst?ndig, w?hrend in den ungeschützten und nicht gespritzten Parzellen 16% Knollen mit PLRV gefunden wurden (Tabelle 4). Es sollte daher m?glich sein, unter dem Netz und mit Insektizideinsatz Pflanzgut mit geringem PLRV-Befall zu erzeugen.

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Résumé Des essais ont été réalisés pour réduire l’infection d?e au virus de l’enroulement (PLRV) dans les parcelles de pommes de terre, soit en attirant les pucerons par des baches en polyéthylène jaune (ces baches jaunes réfléchissent la lumière dans la zone des 500–700 nm), soit en protégeant la culture par des filets blancs grossiers (1×3,1 fils par cm²). Un paillis réalisé avec les baches en polyéthylène jaune augmente le nombre total de pucerons et le nombre deMyzus persicae piégés (fig. 1). L’incidence du PLRV dans les parcelles traitées est plus importante que dans les parcelles témoins non traitées: 2,1% contre 0,6%, et le nombre de tubercules difformes est doublé par ce traitement. On entoure la moitié du périmètre des parcelles avec des baches de polyéthylène jaune (2m×0,5m), enduites de colle, placées à une hauteur de 0,6 m au-dessus du sol. Ceci réduit à la fois la population aphide et l’incidence du PLRV. Dans les parcelles protégées, le nombre total de pucerons et le nombre deM. persicae ailés représentent 30% de la population piégée dans les parcelles témoins (fig. 1, tableau 5). Dans cinq des six essais, l’incidence du PLRV est réduite à 29–87% par rapport à celle détectée dans les parcelles témoins (tableau 1). Cependant, l’incidence du PLRV dans les parcelles protégées est encore plus élevée que les niveaux permis pour la certification des semences (tableau 1). Dans des parcelles couvertes d’une double épaisseur de filet, le nombre de pucerons ailés représente 1% du nombre piégé dans les parcelles témoins (non couvertes) (tableau 5); l’infection d?e au PLRV ne se propage pas. La protection des parcelles avec une seule épaisseur de filet (cela revient moins cher) a été testée sur neuf essais. Dans tous ces essais, le nombre total de pucerons ailés est réduit de fa?on significative à 1,4–2,6% par rapport au nombre obtenu dans les parcelles témoins. Cependant, les populations de pucerons aptères augmentent sous le filet, notamment à la fin de la saison (tableau 3). La propagation du PLRV, favorisée par le développement d’importantes populations d’aptères (tableau 2) est notablement réduite sous le filet si aucune infection secondaire ne se manifeste. En outre, les filets n’affectent pas le rendement total (tableau 6). En combinant la protection des parcelles par des filets avec un traitement aphicide, on empêche totalement la propagation du PLRV, alors que dans les parcelles non protégées et non traitées on détecte 16% de tubercules virosés (tableau 4). Donc, une protection par des filets plus un traitement aphicide permettraient aux plants de pommes de terre de se développer avec un taux d’infection relativement faible.

     

Experiments on the germination of potato seeds. II

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

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

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

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

Selection of somatic fusion products in potato by hybrid vigour

Summary Tetraploid potato plants were regenerated after polyethylene-glycol-induced protoplast fusion between dihaploids. Hybrid vigour of the regenerated calli was used for preselection of fusion products. Nearly all the selected vigorous clones possessed chromosome counts at the tetraploid level. Fusion products were compared to the parental material to auto-fused plants of and to three protoclones expressing different degrees of somaclonal variation. The selected clones, where grown in vitro in growth rooms and in pots in the glasshouse, showed increased vigour compared to their parents, to auto-fused and to 4x protoclones. Plants of clones from very vigorous calli, when assessed by height, the number of nodes per plant, leaf morphology and tuber production, showed hybrid vigour. The hypothesis that superior clones result from heterokaryons after protoplast fusion or that they arise from other in vitro events such as somaclonal variation is discussed.

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Zusammenfassung Die Verwendung dihaploider Kartoffelklone (2n=2x=24) in Züchtungsprogrammen, vor allem die Rückkehr zum tetraploiden Grad, wird sehr oft durch deren fehlende Fertilit?t verhindert. Dieses Problem dürfte am elegantesten durch somatische Fusion der Dihaploiden überwunden werden. Als Ergebnis einer solchen Prozedur würden sich, ausser der Paarung beider Ploidiestufen, die Addition qualitativer und quantitativer Merkmale ergeben. Gr?sstes Hindernis für die Anwendung der Protoplastenfusion ist das Fehlen eines brauchbaren Selektionssystems für die Separierung von homo- und heterokaryotischen Fusionsprodukten. In der hier beschriebenen Methode wurde der sehr kr?ftige Wuchs einiger Kalli für die Vorselektion einiger vermuteter Hybriden verwendet. Nach Anwendung der Polyethylenglykol-Fusions-methode (PEG, Tabelle 1) konnten von fünf selektierten dihaploiden Klonen (P1–P5) grosse Zahlen von Kalli und Pflanzen regeneriert werden, obwohl die PEG-Behandlung einen negativen Einfluss auf die Regenerationsrate hatte (Tabelle 2). Insgesamt wurden nach PEG-Behandlung 115 Kalli als vermutliche Hybriden, ihrer extremen Wuchsleistung entsprechend, selektiert. Tabelle 3 vergleicht die Ploidiestufen dieser selektierten Klone mit der von unbehandelten Elternklonen. Wegen der somaklonalen Variation wurden auch von nicht fusionierten Protoplasten viele tetraploide Klone gefunden. Ihre Zahl war allerdings signifikant kleiner, und unter den nicht PEG-behandelten Protoplasten waren immer einige diploide vorhanden. Die Tabellen 4 und 5 zeigen die Merkmale von 9 und 10 selektierten Klonen (Hy 1–10) in vitro und in vivo für Sprossl?nge, Zahl der Nodien, Blattfl?che, Blattform, Zahl der Wurzeln und allgemeiner Wachstumsleistung. In allen F?llen waren die gemessenen Parameter bei den selektierten Klonen signifikant gr?sser als bei den Kontrollen. Folglich kann das st?rkere Wachstum der selektierten Klone nicht nur mit somaklonaler Variation erkl?rt werden. Es ist ein starkes Indiz für die Hybridnatur. Das Isoenzym-Muster der Esterasen unterstreicht diese Schlussfolgerung. Den Ergebnissen zufolge ist es m?glich, somatische Hybriden anhand ihrer hybriden Vitalit?t vorzuselektieren. Dies sollte die M?glichkeit zur Entdeckung somatischer Hybriden in ausreichender H?ufigkeit für praktische Züchtungsprogramme erh?hen.

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Résumé L'utilisation de cl?nes dihaplo?des (2n=2x=24) dans les programmes d'hybridation, et particulièrement le retour au niveau tétraplo?de, est entravée par leur manque de fertilité. Ce problème pourrait être maitrisé élégamment par la fusion somatique de dihaplo?des. D'un tel procédé résulterait de plus l'héritage de caractères qualitatifs et quantitatifs apportés par le doublement de plo?die. Le principal obstacle pour utiliser la fusion de protoplastes est l'absence d'un système de sélection approprié pour la séparation des homo et hétérokaryotes produits par la fusion. Par la méthode décrite dans cet article la grande vigueur de croissance de quelques cals a été mise à profit pour la présélection des présumés hybrides. Après l'adaptation du procédé de fusion au polyéthylène-glycol (PEG, tableau 1) sur cinq cl?nes dihaplo?des sélectionnés (P1–P5) un grand nombre de cals et de plantes pourrait être régénéré, bien que le traitement PEG ait une influence négative sur le taux de régénération (tableau 2). Au total 115 cals étaient sélectionnés après le traitement comme de présumés hybrides, en raison de leur extrème vigueur. Le tableau 3 compare les niveaux de plo?die de ces cl?nes sélectionnés avec ceux des parents non traités. La variation somatique de protoplastes non fusionnés est également trouvée dans de nombreaux cl?nes tétraplo?des, leur nombre est cependant significativement plus petit, et parmi les protocl?nes régénérés de protoplastes non traités quelques diplo?des sont toujours présents. Les tableaux 4 et 5 montrent les caractéristiques de 9 et 10 cl?nes sélectionnés (Hy 1–10) in vitro et in vivo, respectivement pour la longueur de pouses, le nombre de noeuds, la surface et la forme des feuilles, le nombre de racines et la vigueur générale. Dans tous les cas, les paramètres mesurés ont des valeurs significativement plus élevées dans les cl?nes sélectionnés que dans les témoins. En conséquence, leur vigoureuse croissance ne peut être expliquée seulement par la variation somatique mais elle constitue une indication sur la vigueur hybride. L'analyse des estérases souligne cette conclusion (figure 1). Ces résultats montrent qu'il est possible de présélectionner des hybrides somatiques par leur vigueur, ce qui augmente les possibilités de les détecter en quantité suffisante dans les programmes d'hybridation.

     

The spread ofErwinia carotovora var.atroseptica (blackleg) from degenerating seed to progeny tubers in soil

Summary In 1976, spread of a serologically identifiable strain ofErwinia carotovora var.atroseptica was traced from inoculated ‘seed’ to progeny tubers of cv. Pentland Crown by placing inoculated tubers against seed tubers of plants in the field at four different dates from June to September. Progeny tuber samples were dug 2, 4 and 8 weeks after placement, induced to rot, and the bacterium responsible identified by immunodiffusion tests. Spread was not detected until 7 September following the onset of rain and cooler temperatures. Bacteria placed in the field in June were detected in November having survived the hot dry summer in the remains of inoculated tubers.

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Zusammenfassung Das Verfaulen von Pflanzkartoffelknollen von Juli an stellt wahrscheinlich die Hauptinfektionsquelle für die Ausbreitung vonErwinia carotovora var.atroseptica (Van Hall) Dye im Bestand dar. Um die Bedeutung des Verfaulens zu verschiedenen Zeiten zu untersuchen, wurden Knollen der Sorte Pentland Crown mit einem serologisch feststellbaren Stamm inokuliert und an verschiedenen Daten im Laufe Juni. Juli, August und September 1976 in einem Bestand neben den Pflanzknollen ausgepflanzt. Zur Feststellung der Uebertragung wurden 2, 4 und 8 Wochen nach jedem Auspflanzungsdatum (Tabelle 1) Pflanzen geerntet; die Schlussernte fand am 2. November statt. Die Knollen der Nachbarschaft wurden in unverschlossenen Plastikbeuteln bei 15°C zum Faulen veranlasst, indem sie bis zu 5 Tage mit Leitungswasser überdeckt wurden. Die verantwortlichen Bakterien wurden durch Anpassung der bei Vruggink & Maas Geesteranus (1975) beschriebenen Immunodiffusionsteste identifiziert, indem drei Antisera verwendet wurden: ein spezifisches für den inokulierten Stamm und die andern für die allgemeine Identifizierung von var.atroseptica und var.carotovora. Das im Juni den Testknollen inokulierte Isolat konnte im November noch immer von den Knollen und dem umliegenden Boden isoliert werden (Tabellen la und 1b). Trotz dem Eindringen der Bakterien von den Testknollen in den Boden w?hrend der Monate Juni, Juli und August (Tabelle 1b) wurde der inokulierte Stamm bei den induzierten Nachkommen. die Anfang August nach 41 mm Regen geerntet wurden, nicht entdeckt (Abb. 1a), vielleicht wegen der hohen Bodentemperatur. Er wurde jedoch am 7. September nach 12 mm Regen (Abb. 1) und einem ausgesprochenen Absinken der Bodentemperatur festgestellt. Pflanzgut (‘Mutter’-)-Knollen (an der Pflanze) begannen Ende Juni (Tabelle 2a) zu faulen, aber es wurden nur ‘wilde’ St?mme von var.atroseptica isoliert. ‘Wilde’ St?mme wurden auch am 24. August und 2. November von induzierten faulen Knollen der Nachkommenschaft isoliert (eine Knolle der Nachkommenschaft gegen eine faulende Pflanzknolle gepresst) (Tabelle 2c). Das Wetter von September 1976 bis zur Ernte (Tabelle 3) schaffte Bodenbedingungen, die für die Ausbreitung der Bakterien auf Knollen der Nachkommenschaft (‘latente’ Infektion) günstig waren, aber nicht jene Bedingungen, welche die Bakterien bef?higen, sich so zu vermehren, dass sie die Knollen im Feld zum Verfaulen bringen (‘akute’ Infektion).

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Résumé La décomposition des tubercules mères à partir de juillet, représente probablement la principale source d'inoculum à l'origine de la dissémination d'Erwinia carotovora var.atroseptica (Van Hall) Dye, dans une culture de pomme de terre. Dans le but de préciser l'importance de ce facteur dans le temps, des tubercules de la variété Pentland Crown ont été inoculés avec une souche sérologiquement identifiable et placée à coté des tubercules mères d'une culture en cours de croissance, à différentes dates courant juin. juillet, ao?t et septembre 1976. Pour détecter la dissémination, des plantes ont été arrachées 2, 4 et 8 semaines après chaque date de mise en place (tableau 1) et à la récolte finale qui a eu lieu le 2 novembre. La descendance a été placée en sacs plastiques afin de favoriser l'apparition de pourritures, à une température de 15°C et on a ajouté une quantité suffisante d'eau du robinet pour submerger les tubercules pendant 5 jours. Les bactéries responsables ont été identifiées par adaptation des tests d'immuno diffusion décrit par Vruggink et Maas Geesteranus (1975), utilisant trois anti-sérums, un spécifique de la souche inoculée et les autres pour l'identification générale de la var.atroseptica et de la var.carotovora. La souche ayant été inoculée lors de la mise en place des tubercules en juin pourrait encore être isolée à partir de ces derniers en novembre (tableau la et 1b). Malgré un déplacement des bactéries à partir de la mise en place des tubercules dans le sol durant juin, juillet et aout (tableau 1 b), la souche inoculée n'a pu être obtenue à partir des pourritures des tubercules de la descendance après une pluie de 41 mm début ao?t (fig. la): les auteurs pensent que cela serait d? à une température du sol élevée; car l'isolement a été possible le 7 septembre à la suite d'une pluie de 12 mm (fig. 1b) et d'une chute importante des températures du sol. Les tubercules de semences (‘mère’) ont commencé à pourrir fin juin (tableau 2a) mais seules les souches ‘sauvages’ de la var.atroseptica ont été isolées. Les souches ‘sauvages’ ont été également isolées à partir des pourritures des tubercules fils le 24 aout (un tubercule fils était en contact avec un tubercule mère pourri) et le 2 novembre (tableau 2c). Les conditions climatiques à partir de septembre 1976 jusque la récolte (tableau 3) ont entrainé des conditions au niveau du sol, se révélant être favorables à la dissémination des bactéries vers les tubercules de la descendance (infection ‘latente’) mais insuffisantes pour pouvoir entrainer une multiplication des bactéries au niveau des pourritures du tubercule (infection ‘aigue’) au champ.

     

The effect of maturation,protein content,and ploidy on phosphorus metabolism of potato cultivars and Phureja-Tuberosum hybrids

Summary Selection for high protein potatoes may be influenced by maturity level at harvest. as well as by genetic capacity. The phosphorus metabolism provided a clue as to physiological maturity. We determined the major phosphorus compounds present in tubers of named cultivars sampled at weekly intervals during the growing season. We also assessed the phosphorus compounds associated with mature tubers of twelve Phureja-Tuberosum hybrid lines varying widely in protein content, and in ploidy. High levels of organic phosphorus, nucleic acid phosphorus, and lipid phosphorus were characteristic of immature tubers. These values declined to a mid-season plateau that was maintained to harvest. Much greater variability in phosphorus balance was found in the hybrid clones analysed than in named cultivars. In some cases high protein levels were clearly associated with delayed maturity of hybrid lines. Other clones appeared to exhibit greater capacity for protein synthesis in the maturing tuber.

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Zusammenfassung Untersuchungen über den Gehalt an phosphorhaltigen Inhaltsstoffen in sich entwickelnden Knollen von zwei Kartoffelsorten ergaben ursprünglich hohe Werte an gesamt organischem Phosphor. anorganischem Phosphor, phosphorhaltigen Nukleins?uren und Phospholipiden (Tab. 1, Abb. 1, 2). Diese Gehalte verminderten sich st?ndig bis zu Werten in der Mitte der Wachstumszcit, die bis zur Ernte beibehalten wurden. Der an St?rke gebundene Phosphor, ursprünglich gering, stieg st?ndig bis zu einem bestimmten Wert in der Mitte der Knollentwicklung an (Abb. 3, 6). Der an Phytins?ure gebundene Phosphor zeigte keinen klaren Trend (Abb. 4, 7). Ver?nderungen im Gehalt an Nukleotidphosphor schlugen sich in den Gehalten an anorganischem Phosphor und an St?rke gebundenem Phosphor in der darauf folgenden Woche nieder (Tabellen 2, 3). In Knollen von 12 Phureja-Tuberosum-Hybridlinien, die im Proteingehalt stark variierten und diploide und tetraploide Nachkommen umfassten, wurde der Gehalt der haupts?chlichen phosphorhaltigen Fraktionen bestimmt (Tabellen 5, 6, 7, 8). Zwischen den Hybridklonen bestand eine weit gr?ssere Variabilit?t als zwischen den benannten Sorten, die zu Vergleichszwecken mit untersucht wurden. In einigen F?llen schien diese gr?ssere Variabilit?t durch eine verz?gerte Knollenausreife verursacht zu sein, die sich in den erh?hten Werten für Nukleins?ure-P und Lipid-P zur Erntezeit zeigte. In anderen F?llen schien die Variabilit?t im Phosphorstoffwechsel mit einer gr?sseren F?higkeit zur Proteinanh?ufung verbunden zu sein. Wurden die Werte für Nukleins?uren als Prozent des gesamten organischen Phosphors ausgedrückt. ergaben sich keine signifikanten Unterschiede zwischen diploiden und tetraploiden Hybridlinien (Fig. 5. Tabellen 6. 7. 8)., Der Gehalt an St?rke gebundenem Phosphor was in den Hybriden übereinstimmend geringer als in den Sorten. w?hrend der Gehalt an Nukleins?ure-P und Lipid-P in den Hybriden h?her zu sein schien. Wo deutliche Unterschiede im Proteingehalt von Klonen, die zu verschiedenen Zeiten wuchsen, gefunden wurden, konnten sie gew?hnlich mit der Knollenunreife erkl?rt werden. Die h?heren Proteingehalte gingen mit h?heren Nukleins?ure- und Lipid-Phosphorgehalten einher, die für solche Knollen charakteristisch sind.

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Résumé L'étude des teneurs en constituants phosphorés contenus dans les tubercules de deux variétés durant leur croissance a révélé l'existence de hauts taux initiaux de phosphore organique total, phosphore inorganique et phosphore associé aux acides nucléiques et aux phospholipides (tableau 1, figures 1 et 2). Ces taux ont diminué progressivement jusqu'à un plateau situé à la mi-saison, et se sont maintenus ensuite jusqu'à la récolte. Le taux de phosphore associé à l'amidon, initialement faible, a augmenté fortement et atteint un plateau au milieu de la période de croissance des tubercules (figures 3 et 6). Le phosphore associé à l'acide phytique n'a pas montré une tendance aussi nette (figures 4 et 7). Les variations en phosphore nucléotidique ont été le reflet de l'évolution des teneurs en phosphore inorganique et en phosphore associé à l'amidon trouvées la semaine suivante (tableaux 2 et 3). Les taux des principales fractions phosphoriques ont été déterminés pour les tubercules de douze hybrides. Phureja-Tuberosum variant largement dans leurs teneurs en protéines et comprenant des lignées diplo?des et tétraplo?des (tableaux 5. 6. 7 et 8). Une beaucoup plus grande variabilité existait entre les clones hybrides qu'entre les variétés étudiées en comparaison. Dans quelques cas, cet accroissement de la variabilité apparaissait être d? au retard de la maturation des tubercules, ce que montrait le taux élevé en phosphore associé aux acides nucléiques et aux lipides lors de la récolte. Dans d'autres cas, la variabilité dans le métabolisme du phosphore apparaissait être en relation avec la plus grande capacité d'accumulation de protéines. Les teneurs en acides nucléiques, exprimées en pourcentage du phosphore organique total, n'ont pas montré de différences significatives entre les lignées hybrides diplo?des et tétraplo?des (figure 5, tableaux 6, 7 et 8). Le phosphore associé à l'amidon a présenté une teneur sensiblement plus faible dans les hybrides que dans les variétés tandis que le taux de phosphore des acides nucléiques et des nucléotides tendait à être plus élevé dans les hybrides. Partout où des différences au niveau du taux de protéines ont été trouvées dans les lignées hybrides cultivées durant plusieurs années (tableau 8) il a été normalement possible d'expliquer ce fait par une absence de maturité dans l'un des cas. Les plus hautes teneurs en protéines ont été accompagnées d'une élévation des taux d'acides nucléiques et de phospholipides caractéristique de tels tubercules.

     

The inheritance,in diploid potatoes,of yield and of rate of sprout growth during storage

Summary In a breeding programme designed to combine a low rate of sprout growth on stored tubers with high yield, general combining ability was concluded as being more important than specific combining ability in governing the inheritance of both characters in diploid Phureja-Stenotomum potatoes. There was no direct genetic linkage between yield and sprout growth. Seedling performance is probably not sufficiently accurate as a guide to a clone or progeny's performance in later, clonal generations. The early evaluation of parents from seedling progenies would not therefore be meaningful. A simple scheme is suggested for further breeding work, involving the intermating of high yielding, slow sprouting clones.

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Zusammenfassung Vier Phureja Klon-Gruppen aus dem diploiden Massenselektionsschema der Schottischen Pflanzenzuchtstation wurden als weibliche Partner mit sieben Klon-Gruppen von Stenotomum nach dem North Carolina II Plan gekreuzt. Eine Analyse der Daten bezüglich des Ertrags und schneller Keimung w?hrend der Lagerung (zusammengefasst in Tabelle 1) zeigte, dass in diesem Material die allgemeine Kombinationseignung (GCA) wichtiger war als die spezifische Kombinationseignung (SCA) im Hinblick auf die Vererbung dieser beiden Merkmale (Tabelle 2). Der S?mlingsertrag war durch signifikante Differenzen (P<0.05) in der SCA gekennzeichnet. Tabelle zeigt, dass grosse Differenzen in der GCA innerhalb der elterlichen Gruppen auftraten. Die Daten des ersten Klonjahres sollten einen echten Hinweis für einen Klon oder die Nachkommenschaftsleistung der nachfolgenden Klongenerationen liefern, wenn die Methoden der Untersuchung die gleichen sind. Die S?mlingsleistungen wiesen gegenüber der ersten Klongeneration einen zu niedrigen Korrelationskoeffizienten auf (Tabelle 3a), so dass sie nicht für eine sichere Selektion für Klone und Nachkommenschaften genutzt werden k?nnen. Zus?tzlich zu den signifikanten Effekten der SCA unterscheidet sich der S?mlingsertrag vom Ertrag des 1. Klonjahres dadurch, dass er hoch signifikant mit der Keiml?nge korreliert ist (P<0.001, Tabelle 3b). Nachkommenschaftstestung der Eltern ist deshalb im S?mlingsjahr nicht m?glich. Jedoch k?nnen Eltern für weitere Kreuzungen auf Grund ihres Ph?notyps selektiert werden, da sehr hohe signifikante Differenzen der SCA (P<0.001. Tab. 2) und signifikante Differenzen (P<0.05) zwischen dem Ertrag des 1. Klonjahres und der Keiml?nge bestehen. Die Paarung zwischen hoch ertragreichen Klonen und jenen mit niedriger Keiml?nge sollte deshalb zu Verbesserungen in beiden Eigenschaften führen, zumindest bis die SCA die GCA an Bedeutung übertrifft.

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Résumé Quatre clones du groupe Phureja, issus d'une sélection massale d'obtention diplo?de de la Scottish Plant Breeding Station, ont été croisés en tant que géniteurs femelles avec sept clones du groupe Stenotomum. L'analyse des données de rendement et de croissance des germes pendant la conservation (résumée dans le tableau 1) montre que, avec ce matériel, l'aptitude à la recombinaison générale (GCA) est plus importante que l'aptitude à la recombinaison spécifique (SCA) dans la transmission des deux caractères (voir tableau 2). Le rendement de la plantule est affecté par l'aptitude à la SCA de manière significative (P<0.05). L'examen du tableau 1 montre qu'à l'intérieur des groupes parentaux apparaissent des différences importantes dans l'aptitude à la GCA. Les données du premier clone peuvent être un bon guide concernant les performances de la descendance des clones ou lignées car les méthodes d'évaluation sont identiques. Les coefficients de corrélation entre les données relatives aux plantules et aux premiers clones (tableau 3a) sont, cependant, trop faibles pour permettre un bon jugement des clones ou lignées à partir des performances des plantules. Le rendement des plantules diffère de celui du premier clone car, à l'effet significatif de l'aptitude à la SCA s'ajoute de manière très hautement significative une corrélation avec la longueur des germes (P<0.001) (tableau 3b). Le test de la descendance des parents par les plantules est donc impossible. Cependant, du fait de la très grande différence significative dans l'aptitude à la GCA (P<0.001) (tableau 2) et des différences significatives existant parmi les clones pour le rendement et la longueur des germes du premier clone (P<0.05), les parents peuvent être sélectionnés, selon leur phenotype, pour d'autres hybridations. Le croisement de clones à rendement élevé et faible germination peut donc être une amélioration des deux caractères tout au moins jusqu'à ce que l'aptitude à la SCA dépasse en importance l'aptitude à la GCA.

     

Control of potato storage diseases with formulations of thiabendazole

Summary Application of thiabendazole to potato tubers cv. King Edward before storage was investigated with different formulations applied as sprays, fogs or smoke. All formulations decreased the incidence of skin spot and silver scurf. In bulk stores thiabendazole as fog or smoke was applied from ventilation ducts in the floor. Residues on tubers decreased and disease incidence increased with increasing height above the floor. More uniform deposition of thiabendazole on tubers was obtained with sprays applied before storage in boxes and diseases were better controlled. Tecnazene improved control of skin spot whereas chlorpropham increased its incidence. Neither sprout suppressant affected the incidence of silver scurf.

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Zusammenfassung In den Jahren 1975–77 wurde die Anwendung von Thiabendazol an Kartoffelknollen der Sorte King Edward vor der Einlagerung untersucht. Es wurden verschiedene Formulierungen (Tabelle 1) als Nebel, Rauch oder Spritzpulver verwendet. Nach Aufschüttung von je 35 t in Haufenlagern an der Sutton Bridge Experimental Station wurden die Knollen mit Thiabendazol-Nebel, Tubazol-Nebel und Thiabendazol-Rauch behandelt. Die Anwendung erfolgte durch die Belüftungskan?le im Boden. Die Analyse der Knolle aus den Musternetzen, die an verschiedenen Stellen im Lager (Abb. 1) plaziert waren, zeigte, dass die Thiabendazol-Rückst?nde in Wiederholungsmustern auf gleicher H?he ?hnlich waren, doch nahmen die Mengen mit zunehmender H?he über dem Boden ab (Tabelle 2). Sp?testens nach 4 Monaten hatten sich Tüpfelfleckigkeit und Silberschorf in den Mustern am Boden, die am meisten Thiabendazol erhielten, entwickelt, aber beide Krankheiten wurden mit zunehmender H?he über dem Boden h?ufiger (Tabellen 3 und 4). Im unbehandelten Haufen dagegen nahm die Tüpfelfleckigkeit, nicht aber der Silberschorf, mit steigender H?he ab, und in Mustern auf den Haufen war das Krankheitsvorkommen in unbehandelten und behandelten Haufen gleich. Knollen aus dem gleichen King-Edward-Bestand wurden mit Suspensionen von Thiabendazol oder Thiabendazol plus Chlorin vor der Einlagerung in Boxen von 0,5 t besprüht. Die Behandlungen ergaben ?hnliche Thiabendazol-Rückst?nde wie auch einen ?hnlichen Bek?mpfungserfolg bei Tüpfelflekigkeit und Silberschorf nach 4 Monaten (Tabelle 5). Die Krankheitsbek?mpfung war aber besser als bei den Knollen, die in Haufen mit Nebel und Rauch behandelt wurden. Die Anwendung von Fusarex zur Keimverhinderung verbesserte die Bek?mpfung von Tüpfelfleckigkeit, w?hrend die Krankheit bei Anwendung von Chlorpropham zunahm. In Versuchen von 1975–76 mit Handelsware, die teils vor der Einlagerung mit Thiabendazol besprüht, teils mit Thiabendazol-Rauch (an Knollen in Boxen von 2,5 t und mit Plastik bedeckt) behandelt wurde, nahm das Ausmass der Tüpfelflekkigkeit auf besch?digten Knollen stark ab (Tabelle 6). Tüpfelfleckigkeit und Silberschorf wurden mit Thiabendazol-Spritzpulver besser bek?mpft als mit Tubazol-Nebel. In den Jahren 1976–77 beeinflusste Thiabendazol-Spritzpulver, angewendet an Knollen nach der Ernte, das Auftreten von Tüpfelfleckigkeit und Silberschorf an im M?rz geprüften Mustern nicht (Tabelle 8), aber es verhinderte die Zunahme der Krankheit w?hrend der folgenden 2 Monate. Daraus wird geschlossen, dass zur Bek?mpfung der Kartoffelkrankheiten am Lager ein Fungizidschutz über die ganze Knollenoberfl?che notwendig ist. Thiabendazol wird an Erde, die an den Knollen haftet, adsorbiert und wird zur Krankheitsbek?mpfung wahrscheinlich unbrauchbar. Anwendung von Thiabendazol als Nebel oder Rauch mag zur Behandlung von haufengelagerten Knollen geeignet sein. In unsern Versuchen waren aber diese Methoden und Formulierungen weniger wirkungsvoll in der Krankheitsbek?mpfung als die Besprühung der Knollen vor der Einlagerung.

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Résumé Des applications de thiabendazole (TBZ) avant conservation sur des tubercules de pommes de terre de la variété King Edward, ont été étudiées en 1975–77, en utilisant différentes formulations (tableau 1) et après application par brumisation, fumigation ou pulvérisation. Après chargement dans des magasins d'une capacité de 35 tonnes, à la station expérimentale de Sutton Bridge, les tubercules ont été traités par brumisation de TBZ et de Tubazole, et par fumigation de TBZ. L'application a été faite par les gaines de ventilation situées au niveau du plancher. L'analyse des tubercules à partir d'échantillons mis en filets et placés á différents endroits, dans le magasin (Fig. 1), a indiqué que les résidus de TBZ pour tous les échantillons situés à la même hauteur ont été identiques mais les quantités de résidus ont diminué parallèlement à l'augmentation de la hauteur au-dessus du plancher (tableau 2). Au bout de 4 mois, l'oosporiose et la gale argentée se sont développées dans les échantillons situés sur le plancher des magasins qui ont le plus de TBZ, mais les 2 maladies deviennent plus fréquentes plus on s'élève du plancher (tableau 3 et 4). Par opposition, dans le magasin non traité, l'oosporiose uniquement, diminue avec la hauteur et pour les échantillons placés au sommet des tas, l'incidence de la maladie a été identique pour les parties non traitées et traitées. Des tubercules de la variété King Edward, provenant du même lot, ont été traités par pulvérisation avec des suspensions de TBZ ou de TBZ plus clore, avant leur mise en place en caisse de 0,5 tonne. Les traitements ont occasionné des teneurs en résidus de TBZ identiques et ont montré une efficacité vis à vis de l'oosporiose et de la gale argentée après 4 mois (tableau 5). L'efficacité vis à vis de la maladie a été meilleure que celle obtenue avec des tubercules traités en tas par brumisation et fumigation. L'application de Fusarex pour inhiber la germination, a amélioré le contròle de l'oosporiose tandis que le chlorprophame a entra?né une augmentation de la maladie. Dans des expérimentations réalisées avec des lots commerciaux en 1975–76, où l'on a appliqué le thiabendazole par pulvérisation avant chargement des caisses, et par fumigation dans des caisses d'une capacité de 2,5 tonnes recouvertes par une bache plastique, on a eu une assez forte diminution du taux d'oosporiose s'étant développée sur des tubercules blessés superficiellement (tableau 6), tandis que l'oosporiose et la gale argentée ont été mieux contr?lées par pulvérisation de TBZ que par brumisation de Tubazole (tableau 7). En 1976–77, une pulvérisation de TBZ ayant été appliquée sur tubercules après arrachage, n'a pas affecté l'incidence de l'oosporiose et de la gale argentée sur des échantillons ayant été examinés en mars (tableau 8), mais cela a prévenu l'augmentation de la maladie durant les 2 mois suivants. Les auteurs concluent que pour contr?ler les maladies de conservation de la pomme de terre, il est essentiel d'obtenir une couverture intégrale de la surface du tubercule par le fongicide. Le TBZ est adsorbé par la terre adhérente aux tubercules et il devient alors probablement incapable d'assurer un contr?le efficace des maladies. L'application de TBZ par brumisation ou fumigation, peut-être commode pour traiter les tubercules stockés en tas, mais dans nos tests, ces méthodes et les formulations sont moins efficaces à l'égard des maladies que le traitement des tubercules par pulvérisation avant la mise en conservation.