Lesion nematode involvement in potato early dying disease

Ohio field studies in microplots in the past 6 years have demonstrated a synergistic interaction of the lesion nematodePratylenchus penetrans withVerticillium dahliae in potato early dying. Tests with various populations ofP. penetrans andV. dahliae, alone and in combinations, have shown that disease occurs when both pathogens are present at populations which individually have little or no effect. Yield loss is not necessarily associated with foliar symptom development, but occurs with the addition of high temperature stress during tuberization. Comparative studies with two other species ofPratylenchus commonly found in Ohio potato soils have shown thatP. crenatus does not interact withV. dahliae and thatP. scribneri interacts only slightly. Since all three species feed and reproduce well on potato,Verticillium interactions probably are not due to wounding. The involvement ofPratylenchus withV. dahliae in potato early dying is an important factor that must be considered in the development of future crop-loss predictive systems.     

Approaches to control of potato early dying caused byVerticillium dahliae

Potato early dying disease, caused byVerticillium dahliae, may be either suppressed or controlled by a variety of procedures. These methods include the growing of resistant cultivars, attention to cultural management, utilization of pesticides, and solar heating of soils. The greatest successes in control of Verticillium wilt have been achieved with the use of either soil fumigants or clonal resistance, but these approaches have been restricted. Widespread use of fumigants has been limited by cost, and the lack of commercial acceptance has often restricted the utilization of resistant potato cultivars. The Katahdin and Targhee cultivars are currently available with resistance and/or tolerance to this disease. The Russet Burbank potato also possesses a limited degree of resistance to the fungus, and with this resistance, the disease appears to be suppressed by optimal growing conditions. In potato fields that have been cropped for several years, disease suppression in Russet Burbank was found to be related to methods of irrigation and increased nitrogen availability. It is suggested that improved utilization of resistant germplasm and effective use of biological control strategies may ultimately lead to economical control of this disease.     

Some approaches to prediction of potato early dying disease severity

There are two control procedures available to growers who have fields that may develop severe potato early dying. The first, use of long crop rotation sequence, may result in only marginal control. The second, soil fumigation, is costly; and while providing effective control in many cases, has failed in others. Because of the cost of fumigation and its limited effectiveness in some situations, it may be helpful to predict the potential severity of the disease and subsequent yield loss. One approach to disease and yield loss prediction could be to rely on historical knowledge of early dying severity and yield in a field. Another approach is to use soil inoculum levels as an indicator of potential disease severity and yield loss. Because severity of potato early dying may vary from year to year in a given field as a result of differing environmental conditions, neither historical knowledge nor estimated soil inoculum levels may be sufficient for predicting disease severity. These methods may, however, provide an estimate of the potential for severe early dying to occur. Modelling the impact of early dying on plant growth and yield as a function of environmental parameters and presence of inoculum may provide a means of setting confidence limits of an estimated disease severity and yield loss based on historical knowledge or knowledge of inoculum load.     

Potato early dying—A serious threat to the potato industry

Potato early dying (PED) is characterized by a loss of plant vigor during mid to late summer followed by senescence and death of the crop a few weeks prior to normal maturity. This disease is of serious importance in areas of long-term or intensive potato production and is largely uncontrolled. Symptoms of PED, which are difficult to distinguish from normal senescence, especially in early-maturing cultivars, are uneven chlorosis and necrosis of vines and tan discoloration of vascular tissues. The basic cause of PED is the soil fungusVerticillium. Two species are involved—V. alboatrum predominating in cooler areas andV. dahliae in warmer areas. Both fungi commonly occur in cultivated soils and persist as melanized hyphae or microsclerotia, respectively. Infection occurs through roots followed by colonization of the vascular system. Contamination of uninfested fields can occur by wind or mechanical movement of soil-borne propagules or introduction of infested seed stock. AlthoughVerticillium is the primary pathogen in potato early dying, other soil organisms are involved, resulting in a “disease complex.” Research is under way in many areas to further our understanding of these pathogenic interactions and to exploit this knowledge for use in new systems of prediction and control.     

Root deterioration in the potato early dying syndrome: Causes and effects of root biomass reductions associated with colonization byVerticillium dahliae

Russet Burbank potatoes were grown in the greenhouse in a split-root culture system to assess the impact of pathogens associated with the Potato Early Dying Syndrome (PED) on root deterioration. Plants were grown with all, half, or none of the root system in steamed soil infested withVerticillium dahliae, or in field soil infested withV. dahliae and other PED pathogens. The direct impact of pathogens on root deterioration versus indirect effects resulting from premature senescence of the whole plant was evaluated. Root biomass did not differ significantly between root halves from the same plant in infested and uninfested soil. Root biomass from plants with both halves of the root system in uninfested soil was usually greater than from plants with one or both halves growing in infested soil. Root biomass decreased rapidly after plant stems were inoculated with conidial suspensions ofV. dahliae. Root deterioration in PED was associated with premature senescence of foliar tissue and occurred independently of root colonization by root-colonizing pathogens.     

Chemical control of potato early blight and its effect on potato yield

Potato early blight infection was reduced significantly by Daconil 2787, Difolatan and Manzate D. Rates of 0.50 1b/A to 1.5 1b/A were effective until inoculum loads increased as the season progressed then the higher rates were significantly more effective than the lower ones. Consistent yield increases in the range of 18 to 39% were demonstrated when early blight was controlled. Statistically significant yield increases were shown in seasons when severe Verticillium wilt or early killing frosts did not shorten the growing season and negate the beneficial effects of early blight control.     

Processing potential of potato cultivars at early harvests

Summary Assessments were made in three seasons of yields and tuber dry-matter percentages at harvests from June to early August in a range of cultivars gorwn at a coastal site in south-west Wales. Lareg differences in tuber dry-matter percentage were found between cultivars within seasons and also at similar dates between seasons.The cultivar Home Guard produced consistently high dry-matter percentages each year in the period from late June to early August but cv. Redord achieved similar or higher dry-matter contents after mid-Julyl. Most other cultivars produced lower dry matter percentages throughout the sampling period. The potential for the use of early maturing cultivars in late June and July for processing into crisps is discussed.     

Differences in early growth of shoots and roots in potato clones

Summary Genetic differences have been found between potatoclones in early growth of shoots, early growth of roots and in the roots/shoots ratio. The early growth of shoots was positively correlated with the early growth of roots both in the variation of individual plants within a clone and in the variation of individual clones. Clones with greater early shoot growth exhibited earlier tuber growth and had a shorter growing period. Clones with a higher roots/shoots ratio exhibited delayed tuber formation and a longer growing period. The possibility of applying these results to the selection of high-yielding clones is discussed.

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Zusammenfassung In 25 Kartoffelklonen, die auf leichten, trockenen B?den vergleichsweise gute Ertr?ge brachten, wurde 1975 und 1976 das frühe Wachstum gemessen. In jedem Jahr wurden bei 4 Pflanzen pro Klon an drei Ernteterminen folgende Messungen durchgeführt: Gewicht der Stengel. Gewicht der Wurzeln und das Verh?ltnis Wurzel: Stengel. Die selben Klone wurden zwei Jahre in Feldversuchen auf leichten, trokkenen B?den geprüft. In den Kartoffelklonen wurden genetische Unterschiede in Bezug auf das frühe Wachstum der Stengel, der Wurzeln und das Verh?ltnis Wurzel: Stengel gefunden (Tabelle 1). Das frühe Wachstum der Stengel war mit dem frühen Wachstum der Wurzeln positiv korreliert, sowohl in der Variation zwischen Einzelpflanzen des Klons als auch Zwischen den Klonen (Tabelle 2, Fig. 1). Bei Klonen mit einem st?rkeren frühen Wachstum der Stengel setzte die Knollenbildung früher ein und die Wachstumszeit war kürzer. Klone mit einem h?heren Verh?ltnis Wurzeln: Stengel zeigten eine verz?gerte Knollenbildung und eine l?ngere Wachstumszeit (Tabelle 3). Burton (1966) und Raeuber & Engel (1963) weisen daraufhin, dass hoch ertragsreiche Kartoffeln eine schnelle Entwicklung verbunden mit einem verl?ngerten Wachstum besitzten sollten. Die gezeigten Ergebnisse deuten an, dass die erw?hnten Kennzeichen auf einfache Weise im frühen Wachstum von Kartoffelklonen bestimmt werden k?nnen: grosses G ewicht der Stengel zeigt eine schnelle Entwicklung an und ein grosses Verh?ltnis Wurzeln: Stengel ein verl?ngertes Wachstum. In Versuchsmaterial wurden 2 Klone gefunden, in denen ein h?heres Gewicht der Stengel mit einem gr?sseren Verh?ltnis Wurzeln: Stengel (Fig. 1) kombiniert ist. Die m?gliche Bedeutung dieser Ergebnisse für die Züchtung hoch ertragsreicher Kartoffeln wird diskutiert.

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Résumé Dans 25 clones produisant bien en sols légers et déficients en eau, la croissance en début de végétation a été mesuré en 1975 et 1976. Chaque année, pour chaque clone, à trois dates de récolte, les mesures suivantes ont été effectuées sur 4 plantes: poids des pousses, poids des racines et rapport racines/pousses. Les mêmes clones ont aussi été testés pendant deux ans au champ, en sols légers et déficients en eau. Des différences génétiques ont été trouvées entre clones au niveau de la croissance des pousses, des racines, du rapport racines/pousses (tableau 1). Des corrélations positives intraclones et interclones entre croissance des pousses et des racines sont notées (tableau 2, fig. 1). Les clones qui produisent plus grandes pousses tubérisent plus t?t et ont une durée de végétation plus courte. Ceux qui ont un ratio racines/pousses plus élevé ont un retard de tubérisation et une durée de végétation prolongée (tableau 3). Burton (1966), Raeuber & Engel (1963) suggèrent qu’un bon rendement correspond à un développement précoce et rapide de la plante et à une végétation prolongée. Les résultats montrent que ces éléments peuvent être déterminés de fa?on simple en début de végétation des clones: un poids de pousse élevé indique un développement rapide et précoce et un rapport racines/pousses élevé indique une végétation de longue durée. Dans le matériel expérimenté, 2 clones présentaient à la fois le poids de pousses le plus élevé et le ratio racines/pousses le plus élevé (fig. 1). La possibilité d’utiliser les résultats pour la création de variétés productives est discutée.

     

Effectiveness of selection in the early stages of potato breeding programmes

Summary Considerable differences occurred between selectors in intensity of selection when selecting the same potato clones in S, C1 and C2 (seedling, first clonal and second clonal years). Comparing clones selected or discarded in one year with clones selected or discarded in previous years indicated the effectiveness of selection and large differences were shown between different selector combinations. In some cases a highly significant improvement in the population was obtained; in others selection gave no improvement. A high proportion of the clones selected in C2 would always have been discarded in S or C1.

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Zusammenfassung Es wurde ein Vergleich zwischen verschiedenen Personen in der Auslese (Selektoren) angestellt, die die gleichen Kartoffelklone in S, C1 und C2 (S?mling, erstes und zweites Klonjahr) zweier Familien, B4 (Home Guard×M85/3) und B34 (Foxton×Pentland Ivory) auszulesen hatten. Es wurde angenommen, dass die Familie B4 einen hohen Anteil an früh refenden Typen enthalte, w?hrend von Familie B34 vor allem mittelfrühe Typen erwartet wurden. Beide ausgelesenen und ein Muster der verworfenen Klone wurden zurückbehalten und im folgenden Jahr angebaut, so dass die Brauchbarkeit der Auslese beurteilt werden konnte. Bei der S-Generation stimmten die zwei Selektoren (A und B) in der S?mlingsauslese der Familie B4 weitgehend überein. Von B34 behielt ein Selektor jedoch ungef?hr zweimal soviel S?mlinge als der andere. Bei der C1-Generation stimmten zwei Selektoren (A und C) bei jenen Klonen, die sowohl von Familie B4 als auch von Familie B34 behalten werden sollten, weitgehend überein. Kleiner Ertrag war der von den Selektoren angegebene Hauptgrund für die Verwerfung von S?mlingen und Klonen. Eine Prüfung (Tabelle 1) der Herkunft von in C1 ausgelesenen Klonen zeigte, dass gew?hnlich mehr von den ausgelesenen S?mlingen als von den verworfenen S?mlingen ausgelesen wurde, aber dieser Unterschied war oftmals nicht sehr gross und nicht signifikant beim Stand von P<0,05. Die Selektoren schienen in ihrer F?higkeit, S?mlinge auszulesen, voneinander abzuweichen. In ?hnlicher Weise zeigte eine Prüfung der Herkunft der in C2 (Tabellen 2 und 3) ausgelesenen Klone, dass die Auslese in S und C1 oft nicht sehr erfolgreich war, da ein grosser Anteil der in C2 ausgelesenen Klone von verworfenen S?mlingen und verworfenen C1-Pflanzen stammte. Der Erfolg der Auslese durch Selektoren sowohl in S als auch in C1, verglichen mit jener durch verschiedene Selektoren in der C2-Generation, ist in den Tabellen 4 und 5 dargestellt. Wiederum wurde festgestellt, dass viele in C2 ausgelesenen Klone von entweder in S oder in C1 verworfenen Klonen stammten. Bei Familie B34 bestand ein grosser Unterschied (Tabelle 5) zwischen Selektor A und den Selektoren B und C; der Selektor A las in C2 ungef?hr die gleiche Anzahl von in den beiden vorhergehenden Generationen ausgelesenen oder mindestens einmal verworfenen Klonen aus, w?hrend die Selektoren B und C viel mehr Klone aus jenen auslasen, die in die beiden früheren Generationen selektiert worden waren. Ein Leistungstest der Selektoren unter Verwendung von Kontrollklonen (Tabelle 6) zeigte auch, dass die Selektoren B und C erfolgreicher zu sein schienen als Selektor A. Schliesslich wird darauf hingewiesen, dass ein betr?chtliches Risiko besteht, viele potentiell brauchbare Klone in den ersten beiden Jahren der Auslese (S und C1) zu verlieren, wenn sehr subjektive und flüchtige Beurteilungen vorgenommen werden. Es besteht die Notwendigkeit einer besseren Definition der Merkmale, auf welche die Auslese in diesen frühen Stadien eines Züchtungsprogrammes gemacht werden kann.

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Résumé Une comparaison a été faite entre différents obtenteurs sélectionnant les mêmes clones en S, C1 et C2 (semis, première et deuxième année de clonage), ceux-ci étant issus de deux familles: B4 (Home Guard×M85/3) et B34 (Foxton×Pentland Ivory). La famille B4 était présumée contenir une forte proportion de types précoces tandis que la famille B34 se caractérisait par ses qualités culturales. Les clones sélectionnés et des échantillons de clones éliminés ont été retenus et cultivés les années suivantes pour évaluer la manière dont la sélection pouvait être réalisée. Dans la génération S, deux obtenteurs (A et B) acceptaient volontiers les semis sélectionnés de la famille B4 mais en ce qui concerne B34 un obtenteur prenait environ deux fois plus de semis que l'autre. A la génération C1, deux obtenteurs (A et C) acceptaient volontiers les clones retenus dans les familles B4 comme B34. Le faible rendement était la principale raison d'élimination des semis et des clones donnée par ceux-ci. Un examen (tableau 1) de l'origine des clones sélectionnés en C1 a montré que, dans l'ensemble, plus de matériel a été retenu pour les semis sélectionnées que pour celles issues de semis éliminés, mais la différence n'était souvent pas très grande et non significative (P<0,05). Les sélectionneurs se montraient différents dans leurs compétences à sélectionner les semis. De même, un examen de l'origine des clones sélectionnés en C2 (tableaux 2 et 3) a montré que la sélection en S et C n'était souvent pas très efficace; une forte proportion de clones sélectionnés en C2 provenant de semis et de plantes éliminées en C1. L'efficacité de la sélection en S et C1, comparée pour les différents obtenteurs, est montrée dans les tableaux 4 et 5. On observe que de nombreux clones sélectionnés en C2 ont pour origine des clones éliminés en S et en C1. Il existe une grande différence de jugement en ce qui concerne la famille B34 (tableau 5) entre l'obtenteur A et les obtenteurs B et C; l'obtenteur A a sélectionné en C2 un nombre égal de clones sélectionnés et éliminés dans les deux générations précédentes; les obtenteurs B et C ont retenu beaucoup plus de clones issus de clones sélectionnés dans les générations antérieures. Un test de compétence dans le contr?le des clones, effectué sur les obtenteurs (tableau 6) a montré que B et C se montrent plus efficients que A. En conclusion, il est suggéré qu'il y a un risque considérable pour les clones potentiellement valables d'être perdus dans les deux premières années de la sélection (S et C1) lorsque des déterminations subjectives et éphémères sont faites. Ceci dénote le besoin d'une meilleure définition des caractères sur lesquels la sélection peut être réalisée au cours des premiers stades du programme d'hybridation.

     

Carlton: A new early tablestock potato variety

Carlton, an early sizing, oval, white-skinned potato variety was released by Agriculture Canada in 1982. Its tubers size as early as Warba making it suitable for the first early market, while its eyes are much shallower. Its yielding pattern was very similar to that of Warba when harvested at 75, 89 and 103 days from planting and to those of Norland and Norchip at maincrop harvest at a wide range of locations on the Canadian prairies. Boiling quality was similar to Warba while early chipping quality was better. No serious problem has been encountered in nearly twenty years of testing.     

Assessing progenies of potato for resistance to early blight

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