Inhibition of polygalacturonase and polygalacturonic acid lyase fromErwinia carotovora subsp.carotovora by phenolics in vitro

Summary The phenolic acids benzoic, caffeic, chlorogenic, ferulic, p-coumaric, protocatechuic, salicylic, sinapic, syringic and vanillic together with vanillin, were tested for their ability to inhibit polygalacturonic acid lyase (PL) and polygalacturonase (PG) in culture filtrates ofErwinia carotovora subsp.carotovora. None of the compounds inhibited PL at 200 μg/ml, although syringic and sinapic acids caused a 54% and 43% reduction respectively at 400 μg/ml. PG was strongly inhibited by caffeic acid (57% inhibition at 100 μg/ml) and chlorogenic acid caused slight inhibition. Little if any inhibition of PG was caused by benzoic, ferulic, p-coumaric, protocatechuic, salicylic, sinapic, syringic, and vanillic acids or vanillin. The percentage inhibition of PG by chlorogenic acid was not affected by pH values over the range 4–7.     

A comparative study of phenylpropanoid metabolism in gamma irradiated and unirradiated potato tubers

Summary Phenylpropanoid metabolism in gamma irradiated potato tubers was studied by examining the pattern of incorporation of radioactivity from U-¹⁴C phenylalanine into caffeic acid. chlorogenic acid and the coniferyl and sinapyl moieties of lignin. During a post-irradiation period of 21 days a depletion in chlorogenic acid was observed. This is a result of its impaired synthesis as well as an accelerated conversion of chlorogenic acid to ferulic and sinapic acids and their deposition in lignin. The results offer an explanation for the lower level of chlorogenic acid invariably observed in irradiated potato tubers.     

Methods for assessing bacterial density on potato tubers

Summary Formulae which determined tuber surface area from tuber dimensions and weight were tested by using samples from three potato cultivars. Surviving populations of a labelled isolate ofErwinia carotovora ssp.atroseptica following planting, and populations of a fluorescent pseudomonad following dusting with a bacterial powder formulation were used to demonstrate the application of these formulae to the calculation of bacterial density on the tuber surface. Results obtained by washing whole tubers using the formulae to calculate the surface area were shown to be comparable in sensitivity with those obtained by dilution-plating of periderm discs of 1cm².     

Factors affecting the accuracy of the tuber incubation test for the detection of contamination of potato stocks byErwinia carotovora

Summary Erwinia carotovora in potato stocks can be detected more efficiently by the tuber incubation method in which the test tubers are first induced to rot under anaerobic conditions (followed by detection isolation of the bacteria on a selective growth medium or by serological techniques) than by direct lenticel sampling. However, the efficiency of detection is affected by both the extent of decay at sampling time and the incubation temperature. Detection ofE. carotovora is poor from extensive lesions developed at temperature of 25 C or above. Furthermore, detection ofE. carotovora var.atroseptica is more frequent than that ofE. carotovora var.carotovora at temperatures below 22 C in tubers contaminated by both organisms, whereas at higher temperatures the reverse is true. Only within a narrow temperature range, close to 22 C is there an equal chance of detecting both varieties.     

Production of phytoalexins, glycoalkaloids and phenolics in leaves and tubers of potato cultivars with different degrees of field resistance after infection withPhytophthora infestans

Summary The kinetics of accumulation of phytoalexins, glycoalkaloids and phenolics was studied in two potato cultivars differing in their degrees of field resistance when infected withPhytophthora infestans. Tuber slices and leaves of cvs Pampeana INTA (high degree of field resistance, free of R genes) and Bintje (susceptible) were infected with race C (complex race 1, 3, 5, 7, 11) ofPhytophthora infestans. Phytoalexins and phenolics accumulated in tuber and leaf tissues which had been inoculated. The levels of these compounds in the susceptible cv. Bintje were relatively low and similar to those found before inoculation. Leaves of cv. Pampeana INTA had a very high glycoalkaloid content, suggesting that glycoalkaloids may play a role in protection of leaves against the fungus. However, we could find no correlation between resistance and glycoalkaloid content of tubers. Our results suggest a major role of phytoalexins, phenolics and glycoalkaloids in the complex mechanisms of field resistance.     

The resistance of potato plants toErwinia carotovora subsp.atroseptica in relation to their calcium and magnesium content

Summary The effect of adding gypsum (CaSO₄) to growing media on the resistance toErwinia carotovora subsp.atroseptica (van Hall) Dye of potato (Solanum tuberosum L.) stems and mother and daughter tubers was examined in field and glasshouse experiments. The decayin situ of inoculated mother tubers from field plots treated before planting with gypsum was significantly delayed compared with tubers sampled from non-amended plots. Blackleg development was also significantly delayed in the gypsum-amended plots; however, for both mother tubers and stems the increased resistance associated with the application of gypsum later disappeared. Stem resistance tended to be related to tissue calcium and magnesium concentrations which were higher in plots treated with gypsum than in untreated plots. Daughter tubers produced in plots amended with gypsum generally contained a higher concentration of calcium in their cortex and were more resistant to decay byE. carotovora subsp.atroseptica but the effect was not consistent.     

Detection and identification of fluorescent compounds in potato tuber tissue with corky patch syndrome

A corky patch syndrome that effects potato tuber tissue may be a later manifestation of pink eye disease of potato although an actual cause and effect relationship between the two diseases has not been firmly established. The causal agent for pink eye of potato is unknown but the disease has been associated with the fungiVerticillium andRhizoctonia and the bacteriumPseudomonas fluorescens. Pink eye and corky patch symptoms on the periderm of affected tubers are accompanied by a band of tissue beneath that is intensely auto-fluorescent when viewed under ultraviolet illumination. Studies to determine the cause of the fluorescent reaction were performed using HPLC and a fluorescence monitor. Three phenylpropanoid compounds, chlorogenic acid, esculin and scopoletin, were found to be involved. It appears that these compounds are produced by tuber tissues in response to pathogen invasion and also as part of the wound healing process. Tissues with corky patch syndrome, silver scurf and root-knot nematode contained high concentrations of chlorogenic acid and esculin and low concentrations of scopoletin. Tissues infected with dry rot were visibly less fluorescent, and contained less chlorogenic acid and esculin, and no detectable level of scopoletin.     

Storage of seed potatoes in pallet boxes. 1. The role of tuber surface moisture on the population of Erwinia bacteria

Summary Three stocks of seed potatoes contaminated with soft rot Erwinias were stored for 172 days in a commercial pallet box store. Three treatments were applied: naturally ventilated boxes, forced air ventilated boxes and single tubers on trays. Skin resistance values were 2.3, 9.4 and 19.3 megohm respectively. Rewetting events numbered 4, 7 and 15.Erwinia carotovora pv.carotovora (Ecc) andErwinia carotovora pv.atroseptica (Eca) declined in all stocks and treatments. Ecc declined significantly faster in the forced air ventilated treatment. The more frequent rewettings in the trays reverse the benefit of their drier skins. In the earliest sprouting stock, the naturally ventilated, but not the forced ventilated boxes, showed a decrease in skin resistance and corresponding increase in Ecc as spring approached. Forced ventilation in the first 14 days after harvest halved the level of silver scurf compared to the naturally ventilated treatment.     

Contamination of progeny tubers of potato plants by seed- and leaf-borneErwinia carotovora

Summary Marker strains ofE. carotovora var.carotovora and var.atroseptica spread from inoculated rotting tubers, buried at seed tuber level under potato plants in the field, to rhizosphere soil and progeny tubers late in the 1983 and 1984 growing seasons when weather conditions were wet. In 1982, tuber rotting was arrested in the dry soil conditions which prevailed after their burial and little spread was observed. Leaves, inoculated by spraying with bacterial suspensions, remained contaminated with low numbers of marker bacteria until the end of the season; the bacteria spread to rhizosphere soil and progeny tubers but only after multiplication in rotting leaf debris on the soil surface late in the season when the weather was wet. Bacteria from inoculated tubers and leaves also spread to plants in adjacent non-inoculated control plots, and contamination by airborne wild-type erwinias was detected, also late in the season. Over 90% of marker and wild-type bacteria isolated from all sources were var.carotovora.

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Zusammenfassung Die Ausbreitung Antibiotika-resistenter Indikatorst?mme vonE. carotovora var.atroseptica und var.carotovora, von teilweise faulen Knollen, die in Knollenh?he vergraben waren, oder von mit Bakteriensuspensionen besprühter Bl?tter, wurde im Feld untersucht. Bakterien von faulenden plazierten Knollen wurden im Boden der Rhizosph?re (Tab. 3) und an Tochterknollen (Tab. 4) bei hoher Bodenfeuchtigkeit, welche sowohl das Faulen der Knollen wie auch die Bewegung der Bakterien durch den Boden begünstigte, entdeckt. Dies erfolgte 1983 und 1984 w?hrend des Septembers und Oktobers, also sp?t in der Wachstumsperiode, als reichlich Niederschl?ge fielen (Abb. 1), nicht jedoch im Jahre 1982, in dem nur geringfügige Ausbreitung beobachtet werden konnte, weil die Knollenf?ule durch trockene Bodenverh?ltnisse, die nach dem Vergraben der Knollen herrschten, verhindert wurde. Die Bl?tter blieben nach der Inokulation mit geringen Zahlen markierter Bakterien bis zum Ende der Wachstumszeit kontaminiert (Tab. 1). Die Bakterien breiteten sich im Boden der Rhizosph?re und an den Tochterknollen nur nach Vermehrung auf verrottenden Bl?ttern an der Bodenoberfl?che aus (Tab. 2). Dies konnte sp?t in der Vegetationszeit beobachtet werden, wenn die Regenf?lle h?ufiger waren und feuchte Bedingungen das Faulen der Bl?tterrückst?nde f?rderten (Abb. 1). Unter derartigen Bedingungen breiteten sich markierte St?mme von inokulierten Knollen und Bl?ttern zu benachbarten nicht-inokulierten Kontrollparzellen aus; Kontamination durch luftbürtige Bakterien vom Wildtyp (nicht markiert) konnte ebenfalls entdeckt werden. über 90% der markierten und der Wildtyp-Bakterien aus allen Herkünften geh?rten dem var.carotovora an (Tab. 5).

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Résumé La contamination de souches d'Erwinia carotovora var.atroseptica et var.carotovora, résistantes aux antibiotiques, est examinée au champ à partir de tubercules partiellement pourris et enterrés au niveau des tubercules de semence ou par pulvérisation sur les feuilles d'une suspension bactérienne. Les bactéries provenant des tubercules contaminateurs sont détectées au niveau de la rhizosphère (tabl. 3) et de la descendance (tabl. 4), pour des conditions d'humidité du sol élevées qui favorisent à la fois la pourriture des tubercules et la dissémination des bactéries dans le sol. Ces conditions furent réunies tardivement, en septembre et octobre 1983 et 1984, où la pluviométrie fut abondante (fig. 1); par contre peu de contamination fut observée en 1982, car les conditions sèches du sol ont stoppé la pourriture juste après enfouissement des tubercules contaminateurs. Les feuilles sont restées contaminées après inoculation avec un faible nombre de bactéries ‘marqueurs’ jusqu'à la fin de chaque période (tabl. 1). Les bactéries se disséminent dans la rhizosphère et sur les tubercules fils seulement après multiplication dans les débris de feuilles en décomposition à la surface du sol (tabl. 2). Ceci s'observe tard en culture lorsque les pluies sont plus fréquentes, les conditions humides favorisant la décomposition des débris de feuille (fig. 1). Dans ces conditions, les souches ‘marqueurs’ provenant de tubercules et de feuilles inoculés contaminent les plantes voisines noninoculées des parcelles-témoin; la contamination aérienne d'Erwinia type sauvage est également détectée. Plus de 90% des bactéries ‘type sauvage’ et résistantes aux antibiotiques appartiennent à la variétécarotovora (tabl. 5).

     

The influence of tuber position on periderm calcium content and its relationship to soft rot susceptibility

Summary Calcium levels in the periderm of tubers (cv. Sebago) growing in irrigated sands were influenced by the stem position at which the tuber grew, but the effect was not consistent over two seasons. Calcium levels were increased at all tuber positions by addition of calcium to soil; combined treatments of gypsum (1400 kg Ca²⁺/ha) pre-plant and calcium nitrate (37 kg Ca²⁺/ha) side dressings gave the greatest response. Percentage incidence of soft rot lesions caused byErwinia chrysanthemi pv.zeae was not influenced by periderm calcium content. The severity of infection (weight of tissue macerated within 48 h at 30°C) was significantly reduced only by the pre-plant gypsum treatment, but there was no correlation with calcium content of the periderm. Calcium levels in periderm tissue (60–208 mg Ca²⁺/100g) are within the range of published data for other cultivars and results support previous reports that the correlation between tuber susceptibility toErwinia spp. and periderm calcium content is inconsistent.     

Penetration of potato tuber lenticels by bacteria in relation to biological control of blackleg disease

Summary In a glasshouse experiment three potato cultivars were grown to maturity in wet or dry compost. The number of lenticels per tuber was greater with larger tubers but was unaffected by the cultivar or soil moisture regime. The frequency of lenticel penetration by a water soluble stain, safranin O, remained high as tubers developed to maturity in wet soil. In dry soil penetration declined markedly as the tubers matured. When tubers, harvested just before the onset of haulm senescence, were inoculated withErwinia carotovora ssp.atroseptica, the frequency of lenticel rotting was less than the rate of stain penetration, indicating that additional factors were involved in the bacterial infection process. Inoculating mature tubers with bacteria and incubating them in anaerobic conditions frequently resulted in rotting of the lenticels. Comparable tubers incubated in aerobic conditions showed no rotting or invasion by bacteria. The results are discussed in relation to the biological control of blackleg.     

Transgenic potatoes expressing anErwinia pectate lyase gene — results of a 4-year field experiment

Summary Four potato lines of cv. Désirée that express the pectate lyase (PL) isoenzyme 3 ofErwinia carotovora subsp.atroseptica were examined in a 4-year field experiment with respect to plant development, tuber yield and resistance of tuber tissue toErwinia soft rot. The PL3 degrades plant cell wall pectin into unsaturated oligogalacturonates eliciting plant defence responses. In one line, enzyme expression was controlled by the CaMV 35S promoter (C) and in three lines it was driven by the potato patatin B33 promoter (D). Plant development of the D-lines in field plots was not distinguishable from that of the non-transgenic counterpart. Also tuber yield was not too different. By contrast, plants of the C-line were smaller than those of the nontransformed counterpart and also showed reduced tuber yield. There were no significant differences in dry mass, starch and protein content of tuber tissue between PL transgenic and non-transgenic potatoes. But compared with the latter, field-grown tubers expressing the PL displayed an enhanced resistance toErwinia soft rot. Thus, average rotting caused byEc-bacteria was diminished in tubers of PL-transgenic lines by 34.1%. The resistance of tubers toEc soft rot was significantly correlated with the PPO activity in tuber tissue.     

Die Effizienz der Nassfäuleabwehr bei der Wundheilung von Kartoffelknollen. 1. Bestimmung der befallsauslösenden Erregerdichte und ihrer Umweltbeeinflussung

Zusammenfassung Nach Inokulation mit abgestuften Bakteriendichten wurde über eine Vitalf?rbung von Knollengewebe der Schwellenwert zur F?uleausl?sung bestimmt. Seine Erh?hung nach 24 h Wundheilung charakterisiert die Effizienz der biochemischen F?uleabwehr. Die Abwehrreaktionen des Knollengewebes und der Prozess der F?uleausl?sung sind in unterschiedlichem Masse von der Temperatur, der Feuchtigkeit und dem O₂- sowie dem CO₂-Gehalt der Atmosph?re abh?ngig.

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Summary The inoculum densities (effective dose) ofErwinia carotovora sub sp.atroseptica (Eca) needed to initiate infection of tuber tissue before and after a 24 h wound-healing period, was determined using a vital stain. The effects of various treatments on the efficiency of the defence reaction associated with wound healing, and on rot initiation were manifested as changes in the effective dose. The defence reaction was inhibited by temperatures <10°C, reduced O₂ levels ≤5%, and CO₂ proportions ≥20% (Fig. 3a and 4a). Moisture loss in stored tubers increased their defence reaction compared to that of freshly harvested ones (Table 1). The effect of these factors on Eca development was identical to that which occurs in potato production where tuber wounds are generally contaminated with Eca. Rot initiation was best prevented by removal of water (Table 1), storage at 15°C, avoidance of reduced O₂ levels <10% and CO₂ accumulation (Fig. 3b and 4b).

     

Waste potato dumps as sources of insects contaminated with soft rot coliform bacteria in relation to re-contamination of pathogen-free potato stocks

Summary Insects belonging to 12 genera in the Order Diptera, found at two large waste potato dumps in Scotland. were contaminated with soft rot coliform bacteria. In 1973, 5.7% and 3.2% and in 1974, 4.8% and 4.1% of the insects caught at each site yielded these organisms. The bacteria were identified mainly asErwinia carotovora var.carotovora, though some isolates wereErwinia carotovora var.atroseptica. Isolations from potato dump waste showed that at the time when fly activity was greatest the majority of soft rot coliforms in the waste wereE. carotovora var.carotovora, despite the fact that tubers originally forming the dumps were almost certainly infected mostly withE. carotovora var.atroseptica. Contaminated insects could readily transmit soft rot coliforms to damaged areas on the aerial parts of potato plants. It is suggested that potato stocks freed from these organisms by the stem cutting procedure could become re-contaminated by insects that disperse from potato dumps.

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Zusammenfassung Zw?lf Arten von Insekten der Gattung Diptera, periodisch gesammelt auf zwei grossen Kartoffelabfallhaufen in Schottland, waren mit koliformen Nassf?ulebakterien kontaminiert (Tab. 2, 3, 5 und 6). Nur zwei der Arten galten vorher als m?gliche Ubertr?ger dieser Organismen. 1973 waren 4,6% der an den beiden Orten w?hrend der Saison gesammelten Insekten mit diesen Organismen behaftet, 1974 waren es 4,5%. Nicht weniger als 9,6% der Insekten waren bei einigen F?ngen im Jahre 1973 und 14,7% im Jahre 1974 Tr?ger von Nassf?uleErwinia sp. Die Fruchtfliegen (Parascaptomyza sp. undDrosophila spp.) waren 1973 die am h?ufigsten kontaminierten Insekten (Tab. 2 und 3). Diese Gruppe von Insekten war auch 1974 meistens kontaminiert, aber am h?ufigsten wurden die Bakterien vonScatophaga spp. undDelia spp. (Tab. 5 und 6) isoliert. Sowohl 1973 als auch 1974 wurdeErwinia carotovora var.carotovora (in der FolgeE. carotovora genannt) h?ufiger von den Insekten isoliert alsErwinia carotovora var.atroseptica (in der FolgeE. atroseptica genannt) (Tab. 1 und 4), obwohl die Knollen. die ursprünglich den Abfallhaufen ausmachten, fast sicher meistens mitE. atroseptica infiziert waren. Das Verh?ltnis vonE. carotovora zuE. atroseptica, isoliert von Insekten beider Haufen, war 1973 9,5∶1 (13,5∶1 und 5,5∶1 je Abfallhaufen) und 1974 3,8∶1 (2,7∶1 und 6,8∶1 für die beiden Orte).E. atroseptica wurde 1973 nur früh in der Vegetationszeit (vor dem 30. Juli) von den Insekten isoliert (Tab. 1), 1974 nur früh (vor dem 30. Juli) oder sp?t in der Vegetationszeit (nach dem 10. Oktober) (Tab. 4).E. carotovora dagegen konnte in beiden Jahren über die ganze Vegatationszeit isoliert werden (Tab. 1 und 4). Die Wiedergewinnung vonE. atroseptica von Insekten war mit dem Vorhandensein von frisch abgelagerten faulen Knollen zur Zeit. wenn die Insekten gesammelt werden. verbunden. EinzigE. carotovora wurde von Insekten isoliert. die zu einer Zeit gesammelt wurden, wenn auf den Abfallhaufen nur?lteres verfaulendes Material vorhanden war. Isolationen von faulenden Ueberresten, die 1975 dem Abfallhaufen entnommen wurden (Tab. 7), zeigten, dass sowohlE. carotovora als auchE. atroseptica in der Regel das ganze Jahr vorhanden waren.E. atroseptica herrschte früh im Jahr (Januar bis Juni) vor und an einem Ort auch sp?t in der Zeit der Musterentnahme (Oktober bis Dezember).E. carotovora war von Juni bis Oktober der am meisten isolierte Organismus. Das Vorherrschen vonErwinia carotovora var.atroseptica war mit dem Vorhandensein von frisch weggeworfenen Kartoffelknollen früh und sp?t in der Zeit der Musterentnahme verbunden.E. carotovora schien in den faulenden Knollen l?nger zu überleben und war der am meisten isolierte Organismus aus ?lterem verwesendem Material. Die Verh?ltniswerte vonE. carotovora zuE. atroseptica. isoliert von Insekten. waren h?her alsjene, die für das verfaulende Material aus den Abfallhaufen gefunden wurden. Es ist anzunehmen, dass die Insekten selbst einen selektiven Einfluss zu Gunsten vonE. carotovora ausüben. Von einem der Abfallhaufen gesammelten Insekten übertrugen im GlashausE. carotovora sogleich auf verletzte Kartoffelstengel. Man nimmt an, dass Kartoffelbest?nde. die mit Hilfe des Stengelschnittes von koliformen Nassf?uleerregern befreit wurden, durch Insekten, die von Kartoffelabfallhaufen kommen, wieder verseucht werden k?nnen.

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Résumé 12 genres d'insectes appartenant à l'ordre des Diptères, capturés périodiquement en Ecosse. sur deux grands tas de déchets de pommes de terre se sont révélés être contaminés par des bactéries coliformes. agents de la pourriture molle (tableaux 2, 3, 5 et 6). Auparavant, seuls 2 genres avaient été cités comme vecteurs possibles de ces microorganismes. En 1973, 4.6% des insectes capturés aux 2 endroits, et en cours de saison. portaient ces parasites de la pomme de terre. En 1974. 4,5% étaient également contaminés. Pour l'ensemble de ces captures. il y a eu 9.6% des insectes en 1973. et 14.7% en 1974 qui portaientErwinia sp. Les mouches des fruits (Parascaptomyza etDrosophila spp.) ont été le plus fréquemment contaminés en 1973 (tableaux 2 et 3). Ce groupe d'insectes était également atteint en 1974. mais les bactéries on été plus fréquemment isolées à partir deScatophaga spp. etDélia spp. (tableaux 5 et 6). En 1973 et 1974.Erwinia carotovora var.carotovora (dans la suiteE. carotovora) a été plus fréquemment isolé de ces insectes qu'Erwinia carotovora var.atroseptica (dans la suiteE. atroseptica) (tableaux 1 et 4) bien que les tubercules constituant à l'origine les tas de déchets étaient certainement plus infestés parE. atroseptica. Le rapport entreE. carotovora etE. atroseptica pour les isolements sur insectes provenant des deux endroits a été 9,5/1 (respectivement 13.5/1 et 5.5/1 pour chacun des tas de déchets) en 1973 et 3,8/1 (2,7/1 et 6,8/1) en 1974.E. atroseptica n'a été isolé que t?t dans l'année (avant le 30 juillet) en 1973 (tableau 1) et 1974 (tableau 4) elle l'a été précocement (avant le 30 juillet) ou tardivement (après le 10 octobre).E. carotovora, par contre, l'a été durant toute la saison pendant les deux années (tableuaux 1 et 4) l'isolement d'E. atroseptica est lié au moment de la capture des insectes, à la présence de tubercules nouvellement pourris lors de la mise en tas. Par contreE. carotovora a été isolé à partir des insectes capturés sur les tas où il n'y avait que du matériel présentant des pourritures plus agées. En 1975, des isolements effectués sur les tas de déchets ont montré qu'E. carotovora etE. atroseptica étaient habituellement présents toute l'année (tableau 7).E. atroseptica était prédominante en début de saison (de janvier à juin). II n'y a eu qu'un seul cas où on l'a observé plus tardivement durant la période d'échantillonage (octobre à décembre).E. carotovora a été le principal organisme isolé de juin à octobre. La prédominance d'E. atroseptica était associée à la présence de tubercules nouvellement entreposés précocement et tardivement durant la période d'échantillonage.E. carotovora semblait subsister plus longuement dans les tubercules pourris et était le principal organisme isolé à partir de matériel altéré le plus agé. Les rapportsE. carotovora surE. atroseptica obtenus à partir des isolements effectués sur insectes ont été plus élévés que ceux trouvés à partir du matériel pourri en provenance des tas. Les auteurs suggèrent que les insectes euxmêmes peuvent exercer une action sélective en faveur d'E. carotovora. Les insectes collectés à partir d'un des tas peuvent transmettre facilementE. carotovora aux pommes de terre se trouvant en serre et dont les tiges sont endommagées. Les auteurs suggèrent que les lots de pommes de terre indemnes de bactéries coliformes grace au procédé de bouturage peuvent être à nouveau recontaminé à partir des tas de déchets de pommes de terre et par l'intermédiaire des insectes.

     

Periderm and lenticel characterization in relation to potato cultivar, soil moisture and tuber maturity

Summary Using the fluorescent lipid stain fluorol yellow 088 to detect suberin in tubers, the numbers of layers and the thickness of the suberized cells in the periderm and within the lenticels showed changes after the early stage of tuber formation. These changes as tubers matured were affected by cultivar and soil moisture conditions. Penetration of the surface tissues of tubers by the water soluble stain safranin O was confined to the lenticles. Although the zone of suberized cells in lenticels acted to some extent as a barrier to penetration, there was not a clear relationship between permeability and suberization. Stored tubers showed thicker suberin berriers in lenticels than freshly harvested tubers. When lenticels of stored tubers proliferated the suberin barrier was disrupted but a further thick suberin barrier formed after exposure to air for two weeks. The findings are discussed in relation to biological control ofErwinia by antagonistic bacteria.     

The role of phenols in potato tuber resistance against soft rot byErwinia carotovora ssp.carotovora

Summary Increasing doses of nitrogenous fertilizer increased storage rots in six potato cultivars of which cvs Kufri Sindhuri and Kufri Lalima rotted less and were found to contain high amounts of total phenols compared to the more susceptible cultivars Kufri Jyoti and Kufri Badshah. Nine phenolic acids were identified in the peel and the pulp of tubers and four of these and of other phenolic extracts from tubers suppressed the growth ofErwinia carotovora ssp.carotovora. Research Publication No. 5811, Experiment Station, G.B.P.U.A. & T., Pantnagar 263 145, India.     

Effect of acetylsalicylic acid on soft rot produced byErwinia carotovora subsp.carotovora in potato tubers under greenhouse conditions

Summary The efficiency of acetylsalicylic acid (ASA) in inducing localised acquired resistance against infection byErwinia carotovora subsp.carotovora was evaluated by treating potato tubers with ASA at three concentrations. Three days after treatments, tubers were inoculated withE. carotovora subsp.carotovora by wound inoculation or by irrigation with a bacterial suspension. Experiments were performed for two consecutive years. Statistical analysis revealed that treatment of tubers by immersion in ASA solutions at low concentrations induced a significant reduction in the soft rot incidence. Wounding of the tubers was the most effective inoculation method and ASA at concentration of 0.0125% (w/v), pH 7 was more efficient than at 0.025 or 0.05%. No phytotoxicity of such treatment was observed.     

A method of testing the effect of antibacterial compounds on bacterial soft rot of potatoes,and results for preparations of dichlorophen and sodium hypochlorite

Summary A product containing dichlorophen as the main active ingredient was bacteriostatic against, strains ofErwinia carotovora and pectolytic clostridia in culture at concentrations equivalent to 25 mg/litre and 30 mg/litre respectively of dichlorophen. An aqueous solution of the product containing 200 mg/litre dichlorophen was rapidly bactericidal toE. carotovora var.atroseptica but a solution containing 2.3 g/litre a.i. failed to kill spores of a pectolytic clostridium. Immersion of tubers in a solution containing 200 mg/litre dichlorophen gave a concentration of about 53 mg/kg in the peel. Formulations applied as dips or sprays at concentrations of up to 2.3 g/litre dichlorophen failed to reduce the incidence of soft rot in tubers stored under <1% O₂ in N₂ at 100% relative humidity and 20 C for up to 11 days. BothE. carotovora and pectolytic clostridia were isolated from rots occurring after treatment of tubers with 2 g litre dichlorophen. Solutions of sodium hypochlorite (0.6–2 g litre free chlorine, pH 9.4–9.7) reduced the incidence of soft rot in unwounded tubers stored in the above conditions.

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Zusammenfassung Das Ausl?sen der bakteriellen Nassf?ule in Kartoffeln wird weitgehend durch die Umweltbedingungen, besonders durch das Vorhandensein eines Wasserfilms und die nachfolgende Ersch?pfung des Sauerstoffes in den Knollen, bestimmt. Um den Einfluss antibakterieller Pr?parate auf die Nassf?ule an Kartoffeln in einem Labortest zu bewerten, k?nnen Knollen in einer Atmosph?re von <1% O₂ in N₂, bei 100% rel. Feuchtigkeit und 20 C zum Faulen gebracht werden. Dichlorophen wurde unter dem Pesticides Safety Precautions Scheme in Grossbritannien als Spray oder Bad mit einer Konzentration von nicht mehr als 2 g/l für die Anwendung an Kartoffeln nach der Ernte freigegeben. Der Einfluss einer Handelsformel. die 100 g/l Dichlorophen enth?lt (Formulierung 1), auf St?mme vonErwinia carotovora und auf pektinolytische Clostridien wurde, untersucht. Der Einfluss von 4 Formulierungen (1–4) von Dichlorophen auf die bakterielle Nassf?ule von Kartoffeln wurde mit jenem von Natriumhypochlorit-L?sungen verglichen. Die kleinsten hemmenden Konzentrationen der Formulierung 1 gegen 10 St?mme vonE. carotovora und 6 St?mme von pektinolytischemClostridium spp. waren ?quivalent mit 25 bzw. 3 mg/l Dichlorophen. Eine L?sung dieses Produktes mit 0.2 g/l Dichlorophen war bei 10⁸ ml¹ E. carotovora var.atroseptica (E. atroseptica) in 30 Sekunden t?dlich. aber eine L?sung mit 2.3 g/l Dichlorophen konnte die Sporen eines pektinolytischen Clostridiums in 30 Minuten nicht t?ten. Eintauchen von Knollen der Sorte Désirée in eine 0.2 g/l Dichlorophen enthaltende L?sung ergab eine Konzentration in der Schale von ungel?hr 53 mg/kg. Formulierung 1 mit 0.2–2.3 g/l Dichlorophen, als Bad (Dauer 2–30 Minuten) angewendet, brachte keine nachfolgende Abnahme der Nassf?ule bei unverletzten oder verletzten Knollen mit oder ohne vorherige Inokulation mitE. atroseptica (Tabellen 1 und 2). Drei weitere Formulierungen, bei denen unverletzte Knollen w?hrend 2 Minuten in ein Bad mit bis zu 2 g/l Dichlorophen (Formulierungen 2 und 3) oder bis zu 4 g/l Duchlorophen (Formulierung 4) eingetaucht wurden, ergaben keine Verringerung des Umfangs an Nassf?ule. SowohlE. carotovora als auch pektinolytisches Clostridium wurden aus F?ulnisstellen in Knollen isoliert, die mit einer 2.3 g/l Dichlorophen enthaltenden L?sung behandelt waren. Eintauchen von Knollen in L?sungen von Natriumhypochlorit (0.6 g/l aktives Chlor, pH 9.4-2 g/l aktives Chlor, pH 9.7) senkte das Ausmass an Nassf?ule, die in den Lentizellen ihren Anfang nahm. Eine vollst?ndige Bek?mpfung wurde aber nicht erreicht (Tabelle 3). Anwendung der Formulierungen 1 und 4 als Spray mit 2 g/l Dichlorophen zu Kartoffeln, die über einen Walztisch rollten, zeigten keinerlei Abnahme der Nassf?ule, wenn die Kartoffeln nachher unter den Testbedingungen im Labor bebrütet wurden (Tabelle 4).

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Résumé Le développement des pourritures molles sur pomme de terre est largement influencé par des conditions d'environnement, plus particuliérement par la présence d'un film d'eau, et par voie de conséquence, par l'absence d'oxygéne autour des tubercules. En fonction de cela, et afin d'évaluer l'effet de composés bactéricides sur la pourriture molle de la pomme de terre par un test au laboratoire, les tubercules peuvent être mis à incuber dans une atmosphère contenant moins de 1% d'O₂ dans l'azote, à 100% d'humidité relative à 20°C de manière à induire les pourritures. Le dichlorophen a été utilisé selon les consignes de sécurité relatives à l'emploi des pesticides après récolte sur pomme de terre, par pulvérisation ou trempage à une concentration ne dépassant pas 2 g/l; l'effet d'une formulation commerciale contenant 100 g/l de dichlorophen (Formulation 1) a été étudié sur des souchesd Erwinia carotovora et sur desClostridium pectinolytiques. l'effet de 4 formulations (1–4) de dichlorophen sur pourriture molle des pommes de terre a été comparé à celui obtenu avec 4 solutions d'hypochlorite de sodium. Pour la formation 1, les concentrations minimales qui se sont révélées inhibitrices à l'égard de 10 souches d'E. carotovora et 6 souches deClostridium spp. pectinolytiques étaient équivalentes respectivement à 25 et 3 mg/l de dichlorophen. Une solution de ce produit, comprenant 0,2 g/l de dichlorophen, s'est révélée létale à 10⁸ ml¹, vis-à-vis d'E. carotovora var.atroseptica (E. atroseptica) en 30 secondes, tandis qu'une solution contenant 2.3 g/l de dichlorophen n'a pu détruire les spores de clostridium pectinolytiques en 30 minutes. Le trempage des tubercules de la variété Désirée dans une solution contenant 0,2 g/l de dichlorophen a donné une concentration dans les pelures de pomme de terre de l'ordre de 53 mg/kg: la formulation 1 appliquée en trempage et contenant 0,2–2,3 g/l de dichlorophen pendant 2–3 minutes ne permet pas d'obtenir une diminution des pourritures molles pour les tubercules non blessés ou blessés, avec ou sans inoculation préalable parE. atroseptica (tableaux 1 et 2). Trois autres formulations contenant jusqu' à 2 g/l de dichlorophen (formulations 2 et 3) ou jusqu' à 4 g/l de dichlorophen (formulation 4) et utilisées en trempage pendant 2 minutes pour des tubercules non blessés ne peuvent diminuer la quantité de pourritures bactériennes. E. carotovora et les clostridium pectinolytiques ont été isolées à partir des pourritures provenant des tubercules ayant été traités avec une solution à 2,3 g/l de dichlorophen. L'immersion de tubercules dans des solutions d'hypochlorite de sodium (0.6 g/l de chlore, pH 9,4–2 g/l de chlore, pH 9.7) a permis de diminuer la quantité de pourriture molle lenticellaire, mais n'a pas permis d'obtenir un contr?le total (tableua 3). L'application par pulvérisation des formulations 1 et 4 contenant 2 g/l de dichlorophen sur les pommes de terre passant sur une table de visite à rouleaux n'a permis aucune diminution de pourriture aprés incubation des pommes de terre dans les conditions de test au laboratoire (tableau 4).

     

Bacterial seed tuber decay in irrigated sandy soils of New South Wales

Summary Breakdown of newly sown seed tubers in semi-arid irrigated sands was shown to be caused byErwinia carotovora var.carotovora andE. chrysanthemi. The soil-borne bacterial population appeared to be more important than seed tuber population in initiating rots in soil. Pectolytic activity of tuber-borne bacteria in an anaerobic environment increased with increasing temperature; there was comparatively little rotting below 25°C. Average percentage weight loss of tubers was approximately seven times greater when they were dip-or puncture-inoculated withE. chrysanthemi than withE. carotovora. Control measures should perhaps be based on protection of the newly planted seed tuber rather than on development of clean seed sources. This is the first report ofE. chrysanthemi caused soft-rotting of potato tubers.

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Zusammenfassung In den beregneten Gebieten im Südwesten von New South Wales (N.S.W.) wird die Pflanzendichte der Herbstpflanzung im Durchschnitt um 25% durch eine bakterielle F?ule der gepflanzten Saatknollen kurz nach der Pflanzung reduziert. Wurden oberfl?chensterilisierte ganze Knollen, mit und ohne angestochenen Lentizellen, in unbehandelte Erde gepflanzt, so entwickelten sich nach 5 Tagen in 95% bzw. 81% Nassf?ulel?sionen (Tabelle 2). Wurden nicht sterilisierte Knollen in ged?mpfte Erde gepflanzt, so entwickelten sich nur 10% bzw. 12% Nassf?ulel?sionen. Die Population pektolytischer Bakterien im Boden scheint beim Zerfall der Saatknollen bedeutender zu sein als die Bakterien der Knollenoberfl?che. Wurden Knollen in feuchtes Filterpapier und Plastikfolie eingepackt, um eine anaerobe Umgebung zu schaffen, stieg die Entwicklungsrate der Nassf?ulel?sionen mit steigender Temperatur schnell an (Tabelle 3). Unter 25°C zeigte sich nur eine geringe F?uleentwicklung. Anaerobiosis entwickelte sich unter diesen Bedingungen schneller, weil die Diffusionsrate von Sauerstoff durch die Plastikfolie viel geringer war als durch Sand, was für die schnellere Entwicklung der Nassf?ulel?sionen als im ged?mpften Sand verantwortlich war. Die in diesen Versuchen isolierten Bakterien geh?rten zu der GruppeErwinia carotovora. Neun Isolate wurden alsE. chrysanthemi identifiziert, vier alsE. carotovora var.carotovora und einige nur alsErwinia spp. (für die diagnostischen Merkmale siehe Tabelle 1).E. carotovora var.atroseptica wurde nicht isoliert und es wird angenommen, dass die hohen Bodentemperaturen für die Seltenheit der Schwarzbeinigkeitssymptome in der Sommerpflanzung verantwortlich sind. Bei 33°C war die pektolytische Aktivit?t vonE. chrysanthemi in Knollen, die durch Tauchen und durch Anstechen inokuliert waren, betr?chtlich h?her als die vonE. carotovora. Tabelle 4 zeigt, dass der durchschnittliche prozentuelle Gewichtsverlust in beiden Behandlungen mitE. chrysanthemi ungef?hr siebenmal h?her war als mitE. carotovora. Dies ist der erste Bericht über Nassf?ulel?sionen verursacht durchE. chrysanthemi. Die Krankheits?thiologie unterscheidet sich im Inland von N.S.W. von der der n?rdlichen Hemisph?re durch die hohen Bodentemperaturen und durch die Bedeutung des bodenbürtigen Inokulums. Die Entwicklung einer Bek?mpfung sollte vielleicht mehr auf einem Schutz der gepflanzten Saatknollen vor den bodenbürtigen pektolytischen Bakterien beruhen als auf einer Produktion und Erhaltung gesunden Pflanzgutes.

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Résumé Au Sud-Ouest des zones irriguées situées en Nouvelle Galles du Sud (N.S.W.), la densité des plants, pour les cultures d’automne, est réduite en moyenne de 25% à la suite de pourritures bactériennes apparaissant juste après la plantation. Après avoir planté dans des sols non traités, des tubercules dont la surface a été entièrement désinfectée et dont les lenticelles ont été ou n’ont pas été perforées (tableau 2), on a respectivement 95% et 81% de tubercules qui présentent des sympt?mes ou pourritures molles 5 jours après. On observe respectivement, seulement 10 et 12% de pourritures après a voir planté dans un sol désinfecté à la vapeur, des tubercules non stérilisés. La population du sol en bactéries pectinolytiques semble être plus importante au niveau de la pourriture du tubercule-mère que celle rencontrée à la surface du tubercule. Après avoir enveloppé des tubercules dans du papier filtre humide et du film plastique afin d’obtenir un environnement anaérobie, le taux de développement des pourritures molles a augmenté rapidement en relation avec l’augmentation de température (tableau 3). Comparativement, il y a eu un faible développement des pourritures en dessous de 25°C. L’anaérobie s’est développée plus rapidement dans ces conditions car le taux de diffusion de l’oxygène à travers le film plastique est plus faible qu’à travers le sable. Les bactéries isolées à partir de ces expérimentations appartiennent au groupeErwinia carotovora. Neuf isolements ont été identifiés commeE. chrysanthemi, quatre commeE. carotovora var.carotovora et plusieurs commeErwinia spp. (voir tableau 1 au sujet des caractères de diagnostic). E. carotovora var.atroseptica n’a pas été isolé, les auteurs pensent que les températures élevées du sol sont responsables du peu de sympt?mes de jambe noire observées dans les cultures estivales. L’activité pectinolytique à 33°C d’E. chrysanthemi dans des tubercules inoculés, trempés et perforés a été considérablement plus élevée que celle d’E. carotovora. Le tableau 4 montre que le % moyen de perte de poids des tubercules dans les deux traitements est approximativement 7 fois plus élevé avecE. chrysanthemi qu’avecE. carotovora. C’est la première communication concernant le fait qu’E. chrysanthemi cause des pourritures molles sur tubercules de pommes de terre. L’étiologie de la maladie à l’intérieur de la N.S.W. diffère de celle de l’hémisphère nord à cause des températures du sol élevées et de l’importance de l’inoculum du sol. Les stratégies de lutte pourraient peut-être être basées sur la protection des tubercules-mères nouvellement plantés, vis-à-vis des bactéries pectinolytiques du sol, plut?t que, sur la production et le maintien du plant sain.

     

Comparison of the interactions ofErwinia carotovora ssp.atroseptica withPhytophthora infestans, Phoma foveata andFusarium coeruleum in rotting potato tubers

Summary An interaction betweenP. infestans andE. carotovora subsp.atroseptica (Eca) in rotting tubers was confirmed and the biochemical basis for its occurrence investigated. The pH of tissue infected withP. foveata became alkaline whereas tissue infected withP. infestans orF. coeruleum did not rise above neutrality, which could promote pathogenicity of Eca by maintaining pH closer to the optimum for polygalacturonase activity. Polygalacturonase, pectate lyase and galactanase were detected in cultures of all three fungi grown on media containing cell wall material or pectin from tubers. AsP. infestans produced more polygalacturonase than the other two fungal tuber rot pathogens the possibility was investigated that oligogalacturonide products of enzymatic degradation of pectin byP. infestans stimulates pathogenicity of Eca. However, while tubers soft-rotted after infiltration with supernatant from fungal cultures grown on tuber cell wall material, controls showed that rotting resulted from infiltration rather than the products contained in the infiltrated water.