Potato varieties and their protein electropherogram characteristics

Summary Protein electropherograms of 59 Dutch potato varieties, obtained by paper electrophoresis, turned out to be specific to the varieties. The specific characteristics were maintained even when external factors, such as soil type, level of nitrogen fertilization and environment were varied. The individual tubers of a sample showed the same patterns, provided that they were all full-grown. In several experiments, the sap of immature tubers gave patterns in which the peaks of slower moving fractions were lower. A significant relationship was established between the electrophoretic characteristics and five out of the twelve characters analysed, in all the varieties studied.

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Zusammenfassung Bis jetzt bestand die einzige praktisch anwendbare Methode zur Identifizierung von Kartoffelsorten in der Untersuchung der Lichtkeime, was jedoch viel Zeit beanspruchte. Eine schnellere Methode stellt die Trennung der l?slichen Eiweisse in den Knollen auf elektrophoretischem Wege dar. Die Elektropherogramme von 59 holl?ndischen Sorten zeigten sich spezifisch zu sein (Tabelle 1, Abb. 5). In einer Haushalt-Saftpresse (Rotel) wurden die Knollen zerkleinert und der Saft vom Brei getrennt. Nachher wurde die St?rke durch Filtration des Saftes abgetrennt. Alle Versuche wurden mit einem Elphor-H Papier-Elektrophoresc-Apparat nach einer abge?nderten Form der nachGrassmann undHannig (1952) benannten Methode ausgeführt. Das Auftragen des Saftes auf die Papierstreifen wurde durch Verwendung eines magnetischen Glas-Auftragsstempels (Abb. 1) vereinfacht. Da verschiedene Saftmengen leicht abweichende Muster ergaben — die sich am schnellsten bewegende Gruppe von Fraktionen wich unverh?ltnism?ssig stark ab (Abb. 2) —musste die Eiweiss-Konzentration jeder Probe vor der Untersuchung bestimmt werden. Jede Auftrennung beanspruchte 5 Stunden; die totale Wanderungsstrecke nach dieser Zeit war immer ungef?hr dieselbe, und die Abst?ndezwischen den entsprechenden Fraktionen auf den verschiedenen Streifen war konstant (Abb. 4). Die Streifen wurden nach dem Trocknen bei Zimmertemperatur mit Amidoschwarz-10^B-L?sung gef?rbt und die überschüssige Farbe nach und nach mit Methanol-Essigs?ure und einer warmen, w?sserigen L?sung von Essigs?ure wieder herausgel?st. Für diesen Arbeitsvorgang benützte man rostfreie Stahlbeh?lter (Abb. 3). Nach der Entf?rbung des Hintergrundes wurde der so pr?parierte Streifen mit einem Zeiss Extinktions-Schreiber II ausgemessen. Nachdem man die Charakteristiken der Elektropherogramme festgestellt hatte, wurde der Einfluss ?usserer Bedingungen w?hrend des Pflanzenwachstums und m?gliche Variationen des Absorptionsmusters von einzelnen Knollen innerhalb einer Probe untersucht. Untersuchte ?ussere Einflüsse waren: die Bodenart (Tabelle 2), die Stickstoffdüngung (Tabelle 3), Umwelt, Knollengr?sse (Tabelle 4) und Reifegrad. Nur die zwei letztgenannten Faktoren bewirkten signifikante Unterschiede. Kleine Knollen (Abb. 7) und unreife Knollen (Abb. 6) zeigten die gleichen Abweichungen, d.h. die langsam wandernden Gruppen von Fraktionen ergaben kleinere “Peak”-H?hen im Vergleich mit grossen und reifen Knollen. Die Ergebnisse der statistischen Auswertung der elektrophoretischen Merkmale und zw?lf der wichtigsten Eigenschaften aller untersuchten Kartoffelsorten sind in Tabelle 5 aufgeführt. Bei fünf der zw?lf Eigenschaften wurde eine signifikante Korrelation festgestellt.

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Résumé Jusqu'à présent, la seule méthode pratique d'identification des variétés de Pomme de terre consistait dans l'examen des germes qui exigeait un long délai. Une méthode plus rapide est la séparation par électrophorèse des proté?nes solubles des tubercules. Les courbes d'électrophorèse de 59 variétés hollandaises paraissent être spécififiques (Tableau 1, Fig. 5). Les tubercules sont macérés et le jus séparé de la pulpe dans une centrifugeuse ménagère à jus (Rotel); l'amidon est éliminé par filtration. Tous les essais ont été exécutés avec un appareil d'électrophorèse sur papier “Elphor H”, selon la méthode modifiée deGrassmann etHannig (1952). La construction d'applicateurs magnétiques en verre (Fig. 1) simplifie l'application du jus sur les bandes de papier. Comme différentes quantités de jus donnent des aspects légèrement différents — le groupe des fractions se mouvant le plus rapidement varie d'une manière non-proportionnelle (Fig. 2) — la concentration en proté?ne de chaque échantillon doit être déterminée avant l'application. Chaque cycle dure 5 heures, temps pendant lequel la distance totale couverte est approximativement constant ainsi que celles comprises entre les groupes de fractions identiques sur différentes bandes (Fig. 4). Les bandes sont séchées à la température de la chambre et colorées avec une solution amidoblack 10^B et décolorées successivement dans methanol-acide acétique et une solution aqueuse schaude d'acide acétique. On utilise pour ce faire des récipients en acier inoxydable (Fig. 3). Quand le fond est décoloré la bande est exploréc avec un appareil Zeiss Extinction Recorder II qui reproduit la courbe d'électrophorèse. La spécificité des courbes d'électrophorèse ayant été établie, on a étudié l'effet sur celles-ci des conditions externes pendant la croissance de la récolte, de même que la possibilité de variations des courbes de tubercules individuels d'un échantillon. Les conditions externes étudiées étaient le type de sol (Tableau 2), la fumure azotée (Tableau 3), le milieu, la grosseur de tubercule (Tableau 4) et la maturité. Seuls les deux derniers facteurs mentionnés induisaient des différences significatives. Les petits tubercules (Fig. 7) et les tubercules non m?rs (Fig. 6) montraient les mêmes déviations, c'est-à-dire que les groupes de fractions se mouvant plus lentement avaient des sommets plus bas par rapport aux tubercules gros et m?rs respectivement. Le Tableau 5 donne les résultats de l'analyse statistique des caractéristiques électrophorétiques et douze des caractères les plus importants de toutes les variétés étudiées. Cinq des douze caractères montrent une corrélation significative.

     

Composition of peptide mixtures derived from simulated gastrointestinal digestion of prolamins from different wheat varieties

Gliadin content of wheat is highly variable, both qualitatively and quantitatively, in function of the plant genetic and of the growing conditions. The gliadins are among the major triggers of celiac disease: peptides derived from the gastrointestinal digestion of these proteins and absorbed from the lamina propria cause the immunological reactions that damage the villous structure in affected subjects. In the present work, the peptide mixtures generated by simulated gastrointestinal digestion of the prolamin fraction extracted from different wheat varieties (Triticum turgidum subsp. durum and Triticum aestivum) were characterized by LC/MS and LC-MS/MS techniques. Peptides related to the amount of α-gliadin, as well as toxic and immunogenic peptides for celiac patients have been identified and quantified using an isotopically labeled internal standard. The quantification demonstrated strong differences among the varieties tested. Some samples, belonging to the same varieties and/or cultivation area, showed a lower α-gliadin content, and a smaller amount of toxic and immunogenic peptides.     

人工合成油菜与栽培油菜F1主要性状的杂种优势

以4个人工合成甘蓝型油菜（Resynthesized rapeseed lines, RS）与4个栽培油菜（Brassica napus, BN）为亲本,按Grifings I 法进行完全双列杂交,将产生的56个F1组合分为人工合成种×人工合成种（RS×RS）、人工合成种与栽培油菜杂交种（NRF1）和栽培油菜×栽培油菜（BN×BN）三种类型,并系统分析NRF1农艺性状和产量性状的杂种优势。结果表明,与对照中双10号（ZS10）相比,NRF1在株高、分枝高、分枝长、分枝数和主花序长等农艺性状表现出较高的优势。32个NRF1组合的单株产量中,有7个表现正向对照优势,占22%,其中05R1×XY15的单株产量为24.47g,在所有参试材料中居第二位,说明人工合成甘蓝型油菜杂种优势具有利用可能性。产量组成因子分析结果表明,NRF1的平均单株角果数（436.96）极显著高于RS×RS（416.19）和BN×BN组合（370.89）;千粒重在三种类型组合中无显著差异;每角粒数则表现为BN×BN（17.35）> NR F1（11.58）>RS×RS（8.28）,说明每角粒数是NRF1杂种产量与产量杂种优势的主要限制因子。     

棉花新品种的种性分析

本文通过对新引进的５个棉花新品种（系）比较分析。初步探明了各品种的生育特性,提出了新品种９８－２、９８－６可以在本地扩大示范,９８－４、９８－１宜进一步试验,以明确其特性。     

Potato virus A lesions onPhysalis species

PVA produces distinct local lesions on open leaves ofPhysalis floridana, as does PVY. But, whereas PVA induced such lesions on detached leaves, PVY did not. PVX induced similar lesions, thus the test for PVA will be most useful in work with isolated cultures of PVA or with virus tested seed lines or in screening for resistance, where PVX is absent.P. floridana plants and leaves were best held at 15 to 18 C with low light intensity (4–5 K lux). From 4–6 week old potato plants, PVA was best obtained from lower leaves, ground in 0.05 M glycine — 0.03 M phosphate buffer, pH 9.2. One leaf disc infected with PVA could be detected in a composite sample with 9 discs from healthy leaves.P. angulata andP. pubescens may also be used for diagnosis of PVA. PVY becomes systemic in these species without inducing local lesions.     

Nitrogen utilization efficiency of safflower hybrids and open-pollinated varieties under Mediterranean conditions

The identification of the factors determining nutrient utilization of safflower (Carthamus tinctorius L.) is useful for the successful introduction of the crop to the cropping system of a region. A field study was conducted to compare and analyze the relative importance of the various component traits causing variation in nitrogen utilization efficiency (NUE) of safflower under Mediterranean conditions. Ten genotypes, four hybrids and six open-pollinated varieties, were grown for two growing seasons without irrigation, on a silty clay (Typic Xerorthent) soil. Seed yield varied greatly among genotypes and ranged from 923 to 3391 kg ha⁻¹. Hybrids showed a mean seed yield superiority of 12.5% against varieties. Seed yield was the most important component of seed N yield and its contribution to the total variation in seed N yield among genotypes was at least 53%. NUE for biomass production during the seed-filling period was lower compared to that during the vegetative period. Genotypes differed in NUE for seed production (NUE_s) and the differences followed those of nitrogen harvest index (NHI). The contribution of NHI to the total variation in NUE_s among genotypes was much greater compared to that of yield per unit seed nitrogen and accounted for more than 79%. NUE_s is positively correlated with seed yield, suggesting that high yield was probably associated with more efficient exploitation of nitrogen. NUE_s is negatively correlated with (leaf + stem) N concentration at maturity, meaning that low straw N concentration may be indication of higher NUE_s. Results indicated that selection for NUE in safflower should be based on multiple criteria rather than just one criterion and also should be accompanied by evaluation for seed yield to ensure an improvement in both traits.     

Nutrient and antinutrient composition of three varieties ofPiper species

The proximate composition of three varieties ofPiper guineense (Odusa — Ibibio/Efik) viz. Uyat Odusa (cultivated and peppery), Eting-keni Ikot (wild forest variety) and Eting-keni mben inyang (wild, riverine variety), were determined using available standard methods. Also determined were mineral, antinutrient and ascorbate levels. The cultivated pepperic variety had the highest content of crude protein and moisture (18.9% and 97% respectively) while the wild, riverine variety had the highest content of ether extract, carbohydrate and calories (7.79%, 63.38% and 398 cals respectively). The cultivated variety had appreciable amounts of phosphorus (1.12 mg/100 g), potassium (1.2 mg/100 g), sodium (0.24 mg/100 g), zinc (0.18 mg/100 g), and copper (0.18 mg/100 g) while the forest variety contained more of calcium (12.38 mg/100 g), magnesium (1.21 mg/100 g) and iron (0.85 mg/100 g). The wild riverine variety appeared to have the least mineral content but had the highest ascorbate level of 173.4 mg/100 g. Of four antinutrients assayed, the cultivated pepperic one had the least quantities while the forest variety was highest in hydrocyanic acid (85.8 mg/100 g) and glucosinolates (0.20 mg/100 g). The wild riverine variety had the highest level of total oxalate (165.0 mg/100 g). These quantities are however far below documented toxic levels.     

属间杂交获得的甘蓝型油菜雄性不育材料的研究

采用蕾期剥蕾授粉的方法,成功获得了新疆野生油菜野油2000-1和甘蓝型油菜Parol属间杂种。杂种F1育性极低,自由授粉条件下获得少量F2种子。在F2群体中成功选择到一株雄性不育株,用Parol做轮回亲本与不育株回交,BC1、BC2和BC3群体中可育株与不育株均呈1﹕1分离。用波里马细胞质雄性不育的保持系和恢复系、681A的保持系和恢复系、隐性核不育86A的保持系及其它33个甘蓝型油菜品系与BC2群体中的不育株测交,测交后代可育株与不育株呈5﹕3分离的组合有20个,呈1﹕1分离的组合有14个,呈3﹕1分离的组合有3个,有一个组合的后代完全可育,表明该雄性不育材料可能为显性核不育。     

苎麻杂交一代性状分离变异研究

三个组合苎麻杂交一代性状分离变异如下：（１）形态学性状分离复杂、类型繁多，如（黄壳早×芦竹青）Ｆ１６８个单蔸可分为６３个类型。（２）经济性状变异显著，如株高和单蔸分株数的变异系数为１０．２—１９．７％和４１．０—４１．７％，各组合后代不同类型间单纤维支数的差异为５００—１０００支，变异系数为１０．４－１５．５％。（３）有些组合Ｆ１的叶面绉纹少：多、幼茎绿色：黄绿、叶形卵圆：椭圆等符合１：１的分离比例，而叶缘锯齿深尖：浅钝、托叶红色：黄白等分离比例适合９：７。     

对国际马铃薯中心(CIP)引进资源的评价

为筛选出优质并适宜于天水及周边地区种植的马铃薯新品种,2009年由国际马铃薯中心引进的56份茎尖脱毒苗,2010年经扩繁生产原原种微型薯,在海拔为1 680 m生态区域进行田间观察鉴定,筛选出综合性状表现较好的9份材料,2011年在天水市中梁乡同一海拔区域,以‘天薯10号’为对照,采用随机区组设计,对其抗病性能(晚疫病、病毒病、环腐病)、淀粉含量及产量进行比较。结果表明:C-31和C-71产量与对照天薯10号差异不显著;C-71淀粉含量在参试材料中最高,含量达19.28%,比对照天薯10号(17.47%)高1.81%。可见,C-71综合性状最优。     

Male fertility and 2n pollen production in haploid-wild species hybrids

Hybrids (2n = 2x = 24) from crosses between Group Tuberosum haploids (2n = 2x = 24) and 24-chromosome, wild species must be fertile and produce 2n gametes if they are to be used in breeding schemes involving sexual polyploidization. Male fertility of the 2x hybrids depends primarily on the species parent. Hybrids involvingS. berthaultii, S. chacoense, S. kurtzianum, S. spegazzinii, andS. tarijense as parents are male fertile. The haploid parents are male sterile, so the species not only contribute genetic diversity and desirable traits, but also genes necessary for male fertility.S. infundibuliforme, S. raphanifolium, andS. sanctae-rosae parents produced male sterile hybrid progeny, while use ofS. boliviense, S. bukasovii, S. canasense, S. microdontum, andS. sparsipilum results in families containing both fertile and sterile plants. Sterility may be due to interactions between Tuberosum cytoplasm and dominant nuclear genes from the species. Genetic male sterility and environmental conditions may also be responsible for low pollen stainability in some hybrids. Many fertile, 2x hybrids produce 2n pollen. Selection for 2n pollen in the species is fast and efficient, but meiotic analysis is required in male sterile haploids. Fortunately, selection in the species parent alone results in a large number of 2n pollen-producing hybrids. These 2x hybrids have been used to generate tetraploids via 4x × 2x crosses.     

Tuber yield and tuber traits of haploid-wild species F1 hybrids

Summary Haploid-wild species hybrids have been produced that incorporate desirable traits and genetic diversity from wild species into the cultivated potato. Nine wild species were represented in 210 hybrids which were evaluated in a yield trial with ten haploid parents and four cultivars. Haploid-wild species hybrids yielded up to 3.1 kg/hill, compared to 1.8 kg/hill for the haploids; the species parents did not tuberize. Some 2x hybrids outyielded three of the 4x cultivars. Tubers of most hybrids, especially those withSolanum berthaultii, S. canasense, S. chacoense, andS. tarijense as parents, were very smooth. Tuber set in many haploid-wild species hybrids was low. Extensive variability for dormancy and mass density (specific gravity) was also observed. Haploid-wild species hybrids which produce 2n pollen have been brought to the 4x level via 4x×2x crosses.

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Zusammenfassung Es wurden Haploid-Wildarten F₁-Hybriden erzeugt, um aus Wildarten in Zuchtkartoffeln wünschenswerte Merkmale und genetische Mannigfaltigkeit hineinzubringen. Vier Sorten, zehn Haploide und 210 Haploid-Wildarten F₁-Hybriden, einschliesslich der folgenden 2x-Wildarten, wurden in einen Ertragsversuch einbezogen:S. berthaultii (ber),S. boliviense (blv),S. canasense (can),S. chacoense (chc),S. infundibuliforme (ifd),S. microdontum (mcd),S. sanctae-rosae (sct),S. raphanifolium (rap), andS. tarijense (tar). Die Ertr?ge vieler Haploid-Wildarten Hybriden waren erstaunlich hoch, bis zu 3,1 kg/Hügel und gr?sser als bei jeweils beiden Eltern (Tabelle 1). Haploide ergaben bis zu 1,8 kg/Hügel, die Arten-Eltern bildeten keine Knollen. Die Abb. 1 veranschaulicht den Unterschied zwischen dem Ertrag einer Hybride und ihrer Eltern. Einige 2x-Hybriden übertrafen 4x-Sorten (Tabelle 2): Gr?ssere Pflanzweiten und eine lange Wachstumszeit m?gen den Hybriden einen Vorteil gegenüber den Sorten gegeben haben. Die Knollen der meisten Haploid-Wildarten Hybriden waren sehr weich, besonders diejenigen mit ber, can, che und tar als Eltern. Bei einigen Haploid-Wildarten Hybriden hatten alle Klone gleicher Abstammung eine lange Knollenkeimruhe, bei anderen waren einige Klone innerhalb der gleichen Abstammung mit langer, andere mit kurzer Keimruhe (Tabelle 3). Die Massendichte (spezifische Gewicht) variierte innerhalb der Haploid-Wildarten Hybriden von 1,050 für eine US-W2838 x tar Hybride und eine US-W457 x tar Hybride bis 1,110 für eine US-W2236 x tar Hybride; Haploide variieren von 1,058 bis 1,079 und Sorten von 1,051 bis 1,076. Die Erzeugung von Haploid-Wildarten Hybriden ist eine wirkungsvolle Methode, um nicht adaptiertes Wildarten-Erbgut in eine Form zu bringen, die Knollen ausbilden wird. Dies erlaubt die leichte Erhaltung wertvoller Genotypen und die Absch?tzung der Beitr?ge von Wildarten-Genotypen zum Ertrag und zu den Knollenmerkmalen. Auch erh?lt man damit ein hoch variables Material für genetische Untersuchungen. Haploid-Wildarten Hybriden, die 2n-Pollen erzeugen, wurden in 4x×2x Kreuzungen verwendet, um 4x-Hybriden herzustellen, die in Kartoffelzuchtprogrammen eingesetzt werden k?nnen.

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Résumé Des hybrides F₁ issus d'espèces haplo?des sauvages ont été produits dans le but d'introduire des caractères désirables et la diversité génétique dans les pommes de terre cultivées. Quatre variétés, dix haplo?des et 210 hybrides F₁ issus d'espèces haplo?des sauvages, incluant les espèces sauvages 2x, entraient dans l'essai de productivité:S. berthaultii (ber),S. boliviense (blv),S. canasense (can),S. chacoense (chc),S. infundibuliforme (ifd),S. microdontum (mcd),S. sanctae-rosae (sct),S. raphanifolium (rap) etS. tarijense (tar). La production de nombreux hybrides issus d'espèces haplo?des sauvages était notablement élevée, plus de 3.1 par pied, et plus forte que celle de leurs parents (tableau 1). Les haplo?des produisaient 1.8 kg/pied; les espèces parentales ne tubérisaient pas. La figure 1 illustre les différences observées entre le rendement de l'hybride et celui de ses parents. Quelques hybrides 2x surpassaient les variétés 4x (tableau 2). Un espacement important et une longue durée de végétation pourraient avoir donné un avantage aux hybrides sur les variétés. Les tubercules de la plupart des hybrides issus d'espèces haplo?des sauvages, notamment de ceux dont les parents étaient ber, can, chc et tar, étaient lisses. Quelques hybrides d'espèces haplo?des sauvages, tous apparentés, présentaient une longue dormance; pour d'autres la dormance était courte (tableau 3). Parmi les hybrides issus d'espèces haplo?des sauvages, la densité (le poids spécifique) variait de 1.050 pour US-W2838 x tar et US-W457 x tar à 1.100 pour US-W2236 x tar; les haplo?des s'échelonnaient de 1.058 à 1.079 et les variétés de 1.051 à 1.076. La production d'hybrides à partir d'espèces haplo?des sauvages est une méthode efficace pour introduire le caractère tubérifère chez des espèces sauvages qui ne le sont pas. Elle permet la maintenance facile de génotypes valables et l'évaluation de l'apport des génotypes d'espèces sauvages au rendement et aux caractéristiques des tubercules. Elle fournit aussi un matériel hautement variable pour les études génétiques. Des hybrides issus d'espèces haplo?des sauvages produisant du pollen 2n étaient utilisés dans les croisements 4x et 2x pour obtenir des hybrides 4x qui pourront contribuer aux programmes d'hybridation de la pomme de terre.