Fertility of hybrids fromSolanum phureja and haploidS. Tuberosum matings

Summary A workable level of male and female fertility is present among many haploids (2n–24) obtained from the common potato,S. tuberosum (2n–48). However, the incidence of male fertility and the seed set obtained following numerous interhaploid matings have been consistently low. Hybrids between the cultivated diploid (2n–24) species (S. ajanhuiri, S. goniocalyx, S. phureja, S. stenotomum) and the pollen-fertileS. tuberosum haploids provide one means of overcoming this low fertility. Crosses were made among 60 F₁-hybrids, resulting fromS. phureja (♀) — haploidS. tuberosum (♂) matings, to determine their pollen and ovule fertility. These hybrids, which represent 16 combinations of 15S. phureja selections (from Plant Introductions 195198, 195214, 225678, 225683, 225685, 225701, 225708, 225710, 243461, 243462, 243466) with 2 malefertile haploids (US-W 1 fromKatahdin and US-W 42 from,Chippewa), were selected for desirable tuber characteristics and yield. All 60 hybrid selections were fertile both as males and as females. The seed set obtained was exceptionally high. No self-fertility was found. The high incidence and level of male and female fertility suggests that lack of fertility is not likely to present an obstacle to future study of the potato at the 24-chromosome level.

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Zusammenfassung Ein brauchbarer Grad von m?nnlicher und weiblicher Fertilit?t ist bei vielen, von der gew?hnlichen KartoffelS. tuberosum (2n–48) erhaltenen Haploiden (2n=24) vorhanden. Dennoch sind das Ausmass von m?nnlicher Fertilit?t und der nach zahlreichen interhaploiden Paarungen erhaltene Samenansatz st?ndig schwach gewesen. Bastarde zwischen den kultivierten diploiden (2n–24) Arten (S. ajanhuiri, S. goniocalyx, S. phureja, S. stenotomum) und den pollenfertilenS. tuberosum-Haploiden stellen eine M?glichkeit dar, um diese schwache Fertilit?t zu überwinden. Fertile, kr?ftige Bastarde, einige davon mit überraschend guter Knollengr?sse und gutem Ertrag wurden erzeug', wenn die Haploiden als Pollenspender gebraucht wurden. Die Bastarde, welche von den reziproken Kreuzungen stammten, waren ebenso kl?ftig, aber m?nnlich-steril. Um ihre Pollen- und Eizellen-Fertilit?t zu bestimmen, wurden Kreuzungen zwischen 60 F₁-Bastarden vorgenommen, die aus Paarungen vonS. phureja (♀) mit, haploidenS. tuberosum (♂) hervorgingen. Diese Bastarde, die 16 Kombinationen von 15S. phureja-Auslesen (aus “Plant Introductions” 195198, 195214, 225678, 225683, 225685, 225701, 225708, 225710, 243461, 243462, 243466) mit zwei m?nnlich-fertilen Haploiden (US-W 1 vonKatahdin und US-W 42 vonChippewa) darstellen, wurden auf wünschenswerte Knolleneigenschaften und Ertrag ausgelesen. 99% der m?glichen 1.770 Kombinationen zwischen den 60 Eltern (1.755 Best?ubungen) und 84% der reziproken Kreuzungen (1.483 Best?ubungen) wurden vorgenommen, indem eine Best?ubung in jeder Richtung angewendet wurde. Der Erfolg nach reziproken Paarungen war mit dem aus Kombinationen, die nur in einer Richtung versucht wurden, vergleichbar (68% und 67% Beeren je Best?ubung). Alle Beeren zusammen brachten einen Durchschnittsertrag von 242 Samen je Beere und 92% ergaben mehr als 100 Samen je Beere (Tabelle 1). Alle 60 Eltern erwiesen sich als m?nnlich- und weiblich-fertil. Keine waren selbstfertil, obwohl alle funktionsf?hige Eizellen und Pollen produzierten. Die Leistungen dieser Selektionen als m?nnliche und weibliche Eltern sind nach Familien zusammengestellt (Tabelle 2). Die Mittelwerte für Einzelauslesen innerhalb einer Familie waren, von weinigen Ausnahmen abgesehen, den Familien-Mittelwerten vergleichbar. Die Zahl der erfolgreichen Best?ubungen zwischen enger verwandten F₁-Auslesen war mit jener zwischen “nicht verwandten” Auslesen vergleichbar (Tabelle 3). Der durchschnittliche Samenansatz war hoch, ob die Paarung zwischen Geschwister-, Halbgeschwister- oder “nicht verwandten” Auslesen erfolgte. Ein Vergleich zwischen den rohen (“raw”) Haploiden vonS. tuberosum und den 60 Bastarden ausS. phureja und haploidenS. tuberosum in bezug auf Triebkraft, Abblühen und Fettilit?t ist auffallend. Im Verlauf einer Vegetationsporiode blühten ungef?hr 50% der Haploiden, zirka 30% wurden erfolgreich als weibliche Eltern verwendet, und 3% waren m?nnlich-fertil (Tabelle 4). Demgegenüber blühten alle Bastard-Auslesen reichlich, und alle waren als m?nnliche und weibliche Eltern funktionsf?hig. Das h?ufige Vorkommen und der hohe Grad von m?nnlicher und weiblicher Fertilit?t weist darauf hin, dass der Mangel an Fertilit?t für zukünftige Studien über die Kartoffel mit 24 Chromosomen kaum ein Hindernis bildet.

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Résumé Il existe chez divers haplo?des (2n=24) obtenus de la Pomme de terre commune,S. tuberosum (2n=48), un niveau exploitable de fertilité male et femelle. Cependant les cas de fertilité male et les quantités de semences obtenues à la suite de nombreux croisements inter-haplo?des sont régulièrement bas. L'hybridation entre les espèces diplo?des cultivées (2n=24) (S. ajanhuiri, S. goniocalyx, S. phureja, S. stenotomum) et les haplo?desS. tuberosum à pollen fertile constitue un moyen de surmonter cette basse fertilité. En utilisant les haplo?des comme parents pollinisateurs, on a obtenu des hybrides fertiles, vigoureux, parmi lesquels plusieurs possèdent des qualités surprenantes de grande grosseur de tubercule et de productivité. Les croisements réciproques donnent des hybrides également vigoureux mais affectés de stérilité male. On a effectué des croisements parmi 60 hybrides F₁, provenant deS. phureja (♀) S. tuberosum haplo?des (♂), pour déterminer leur fertilité pollinique et ovulaire. Ces hybrides, représentant 16 combinaisons de 15 sélections deS. phureja (provenant des “Plant Introductions” 195198, 195214, 225678, 225683, 225685, 225701, 225708, 225710, 243461, 243462, 243466) avec deux haplo?des avec fertilité male (US-W 1 dekatahdin et US-W 42 deChippewa), avaient été choisis pour leurs bonnes propriétés de tubercule et de productivité. 99% des 1770 combinaisons possibles parmi les 60 parents (1775 pollinisations) et 84% des combinaisons réciproques (1483 pollinisations) ont été réalisées en pollinisant dans les deux sens. Les réussites des croisements réciproques et des croisements dans un sens seulement sont comparables (68 et 67% de fructification respectivement). Sur l'ensemble des baies, la production moyenne de semences par baie était de 242; 92% des baies donnaient plus de 100 semences par baie (Tableau 1). Tous les 60 parents étaient fertiles à la fois comme male et comme femelle. Aucun n'était autofertile alors que tous produisaient des oeufs et du pollen fonctionnels. Les performances de ces sélections comme parents males et femelles sont résumées par familles dans leTableau 2. Les moyennes des sélections individuelles au sein d'une famille étaient, à part quelques exceptions, comparables aux moyennes de la famille. Les nombres de pollinisations fécondes parmi les sélections F₁ les plus apparentées étaient comparables à ceux de sélections “non apparentées” (Tableau 3). La production moyenne de semences était élevée, que le croisement implique des sélections soeurs, demi-soeurs, ou “non apparentées”. Les comparaisons de vigueur, de floraison et de fertilité entre les hybrides purs (“raw”) deS. tuberosum haplo?de et les 60 hybridesS. phureja S. tuberosum haplo?de sont frappantes. Au cours d'une saison de croissance, 50% approximativement des haplo?des fleurissent, 30% approximativement sont utilisés avec succès comme parents femelles, et 3% ont la fertilité male (Tableau 4). Au contraire, toutes les sélections d'hybrides fleurissent abondamment et toutes sont des parents males et femelles fonctionnels. Le niveau élevé de fertilité male et femelle suggère qu'un manque de fertilité ne présente vraisemblablement pas un obstacle à l'étude ultérieure de la Pomme de terre au niveau de 24 chromosomes.

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Cooperation of the Inter-Regional Potato Introduction Project in providingSolanum materials is hereby acknowledged. This research was supported in part by a grant from the National Science Foundation.     

Virus infection in South American potatoes

Summary Methods used to test for virus infection in potato samples from South America are described and the incidence of infection in the samples is recorded. Samples were classified according to provenance, ploidy, altitude of collection, and as weed or cultivated forms to investigate the influence of these factors. The advantages of maintenance of potato collections as seed lines are discussed with special reference to prevention of spread of introduced viruses.

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Zusammenfassung Die bei der Untersuchung auf Virusbefall bei Kartoffelmustern aus Südamerika angewendeten Methoden werden beschrieben. Es wird über den Umfang der Infektion durch die Kartoffelviren X(PVX), S(PVS) und Y(PVY) und den nekrotischen Tabakrippenbr?une-Stamm von Virus Y(TVN) in 784 Mustern berichtet, ebenso über das Auftreten von Blattroll in 241 Mustern (Tabelle 1). Um den Einfluss verschiedener Faktoren zu untersuchen, wurden die Muster eingeteilt nach Herkunft (Tabelle 1), Ploidiestufe (Tabelle 2), H?henlage der Herkunftsorte (Tabelle 3) oder nach dem Gesichtspunkt, ob es sich um wilde beziehungsweise unkrautartige oder kultivierte Formen handelte (Tabelle 4). Die Vorteile der Aufrechterhaltung von Kartoffelsammlungen als Samen-Familien werden besprochen, besonders in bezug auf die Verhütung der Ausbreitung von eingeschleppten Viren.

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Résumé L’auteur décrit les méthodes utilisées pour détecter les infections virologiques dans les échantillons de pommes de terre en provenance de l’Amérique du Sud et rapporte l’importance de l’infection par les virus X (PVX), S (PVS), Y (PVY) et par la souche du virus Y causant la nécrose nervienne du tabac (TVN), dans 784 échantillons, et en même temps l’importance de l’infection par le virus de l’enroulement dans 241 échantillons (Tableau 1). Pour déterminer l’influence de ces facteurs, les échantillons ont été classés suivant la provenance (Tableau 1), l’état plo?dique (Tableau 2), l’altitude du prélèvement (Tableau 3), et le fait qu’il s’agit de formes cultivées ou sauvages et adventices (Tableau 4). L’auteur discute de l’opportunité de conserver les collections de pommes de terre sous forme de lignées en semences dans le but particulier d’empêcher l’extension des virus introduits.

     

Use of dihaploid potatoes in breeding for ground frost resistance

Ground frost resistance is important for the growing of early potatoes and of othervarieties on soils which are prone to suffer from ground frosts. Resistance has beenfound, among others, in the primitive diploid cultivated potato species S. ajanhuiri.The clones of this species which are included in the Wageningen Potato Collection(WAC) were not crossable to ordinary varieties of the species S. tuberosum. However,it was shown to be possible to cross S. ajanhuiri with a dihaploid form of S. tuberosum.Amphidiploid plants were obtained after colchicine treatment. These plants werefertile when crossed with ordinary varieties. Some of the hybrids possess a certainfrost resistance. Backcrosses will be necessary to obtain varieties with good consump-tion qualities.     

The genetic system for reaction of field beans (Phaseolus vulgaris L.) to infection by three physiologic races of Colletotrichum lindemuthianum

Genetic resistance to race alpha of C. lindemuthianum in the nine varieties of beans studied can be accounted for by dominant alleles at either of two loci, which are unlinked and which behave as duplicate factor loci in the classical sense. A similar system of loci governs reaction to races beta and gamma, with evidence favoring multiple allelism and dominance of alleles conferring susceptibility in certain instances in the case of beta. In addition, for reaction to races beta and gamma, there are distinct systems of complementary factors, again with multiple allelism at the beta loci. Finally, there is genetic linkage between genes of the duplicate factor set governing reaction to gamma and genes of the duplicate factor set, and complementary factor set conditioning reaction to beta. The genes that are members of the set(s) pertaining to any one race alone are independent of each other in a linkage sense.Paper based on work conducted by the senior author in partial fulfilment of requirements for the Doctor of Philosophy degree at Michigan State University and supported by the Rockefeller Foundation.Formerly Rockefeller Foundation Student in Crop Science, now Director, Instituto Nacional de Investigaciones Agricolas, Veracruz, Mexico; Professor of Crop Science, Michigan State University; and Research Pathologist, Crops Research Division, Agricultural Research Service, USDA.     

On the occurrence of male sterility in West-European fodder and sugar beets

Since 1958 a search has been made for male sterile plants in fodder and sugar beet of West European origin. In some productive fodder beet varieties 11 male sterile plants were found in approx. 90,000 plants (0.01%), and in sugar beet varieties 32 in approx. 110,000 plants (0.03%).The conclusion may be that male sterility occurs more in sugar beet than in fodder beet, although it may also be explained by a different descent.     

THE YIELDS AND COMPOSITION OF LUCERNE, GRASS AND CLOVER UNDER DIFFERENT SYSTEMS OF MANAGEMENT

The mean yields of 4 varieties of lucerne were compared under 5 methods of growing: broadcast with and without grass; drills 2 ft apart; alternate lucerne/grass drills 1 ft apart; spaced plants. One cut was harvested in the sowing year and 3 cuts a year for the next 3 years.
The alternate lucerne/grass drills yielded 20% less dry matter than the comparable broadcast plots. Broadcasting and sowing in alternate drills had the same effect on the pattern of lucerne/grass competition. The meadow fescue companion produced its highest yield at the first cut and there was a marked drop during each year and from year to year. There was little evidence of nitrogen transfer from the lucerne to the grass.     

Developments in Yield Control and Inventory in British Forestry

Forecasting timber production many years in advance has becomea problem of considerable importance in this country becauseof the need to co-ordinate the rapid increase in productionwith the establishment of new timber-using industries. Thispaper describes a change in emphasis in state forest WorkingPlan Inventory methods employed in the predominantly young,coniferous forests of Great Britain and is a development ofthe methods described in a previous paper (‘Problems ofYield Control and Inventory in British Forestry’—D.R. Johnston, 1960, Forestry, 33, 19–36). Total enumerationof the growing stock is no longer the main objective of forestinventory and the new approach is directed towards (a) assessmentof the productive potential of each subcompartment and (b) theintensive enumeration of sample or ‘index’ subcompartmentsinitially and at each re-enumeration as a check on growth predictionsand yield control.     

III. Buchbesprechungen

Ohne Zusammenfassung     

Triple-cross hybrid kale

A triple-cross method is described as an alternative to the double-cross method for the production in kale of 100 per cent hybrid seed. This new method would reduce the labour involved and improve yields in the early stages of seed multiplication. These advantages would justify slightly lower yields of forage from triple-cross hybrids than from double-crosses.     

Ergänzungen zum Nachweisverfahren Des Y-Virus in der Kartoffelknolle

Zusammenfassung Der Nachweis des Kartoffel-Y-Virus im Gewebeanschnitt von Licht- und Dunkelkeimen stimmte überein und war im Vergleich zum Anschnitt des Kronenendes in den Herbst- und Wintermonaten sortenweise ungünstiger. In kéimenden Kartoffelknollen nach Winterlagerung und 3-w?chiger Vorkeimung bei 20 C hatten Verwundungen keinen Einflu? auf die Virus-aktivit?t; sie war in isolierten Kronenendestüken gegenüber ganzen Knollen erh?ht. Die Virusaktivit?t nahm in Kartoffelknollen w?hrend des Vegetationsablaufes mit fortschreitender Entwicklung bis zum Eintritt der Keimruhe st?ndig ab.

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Summary In supplementary experiments for the identification of the Y virus in potato tubers (Nienhaus: 1960, 1961/62) the question arose as to which was the most reliabie test for virus Y,viz. rubbing the leaf of the A₆-test plant with the cut surface of a sprout or with the surface of a section cut from the rose end of the tuber. The inhibitory effect of expressed sap from sprouts produced in light or darkness on the development of local lesions in leaves of A₆ averaged 93% and 94%, when two volumes of sap were mixed with one volume of virus suspension. The sprouts of theAckersegen, Capella, Dt. Erstlinge andMaritta varieties were particulaly rich in inhibiting material (Table 1) No differences in the number of local lesions occurred when cut surfaces taken from different parts of infectious sprouts produced in light or darkness were tested (Table 2), but in six varieties tested the virus activity in autumn and winter was usually higher in the cut surface of the rose end than in that of the sprouts grown in light. It was very low in the rose end of tubers after unusually long storage (Table 3). When the tubers were wounded before a 3 week's storage at 20°C, after the end of the dormant period in spring no activation of the virus was found, but the activity was higher in isolated pieces of rose end than in whole tubers (Table 4). The virus activity decreased in growing tubers during the vegetation process and in prematurely harvested tubers during subsequent storage at 20°C. There is assumed to be an inactivating process with increasing ripening of the tubers; this process becomes retrograde again when the dormant period is broken during winter storage (Table 5).

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Résumé Dans des essais complémentaires d'identification du virus Y dans le tubercule de la pomme de terre (Nienhaus; 1960, 1961/62), nous avons recherché lequel des deux tests permettrait de démontrer avec plus de certitude la présence du virus Y: la friction du limbe de la plante test A₆ avec la coupure d'un germe ou avec celle au sommet du tubercule. L'action inhibitrice des jus exprimés de germes développés à la lumière et dans l'obscurité sur l'apparition de lésions sur les feuilles de la plante test A₆ atteignait les moyennes respectivement de 93 et 94% en cas de mélange de deux tiers de jus de germes avec un tiers de suspension de virus. Les germes des variétésAckersegen, Capella, Dt. Erstlinge etMaritta étaient particulièrement riches en substance inhibitrice (Tableau 1). En frictionnant les feuilles avec des coupures à différentes régions des germes infectieux développés à la lumière et dans l'obscurité, il ne fut constaté aucune différence du nombre de lésions (Tableau 2). Cependant, chez 6 variétés étudiées, il fut observé qu'en automne et en hiver, l'activité du virus dans la coupure au sommet du tubercule souvent etait plus grande que dans celle du germe développé à la lumière. Mais l'activité dans la coupure au sommet du tubercule était extrémement basse si les tubercules avaient été conservés pendant un temps excessivement long (Tableau 3). Si les tubercules étaient blessés avant un stockage de trois semaines à 20°C, au printemps aprés la fin de la dormance, aucune activation du virus dans le tubercule n'était démontrée, mais l'activité dans des morceaux de sommet isolé, était plus grande que dans le reste du tubercule (Tableau 4). Dans le tubercule en développement, l'activité du virus diminuait pendant la phase terminale de la végétation: dans les tubercules récoltés trop t?t, il en était de même durant un stockage prolonge à 20°C. Il est supposé qu'à mesure que le tubercule m?rit, il se déroule un processus d'inactivation, lequel régresse à son tour après interruption de l'état de dormance pendant le stockage d'hiver (Tableau 5).