Untersuchungen zur Übereinstimmung des Auftretens zytoplasmatischer Einschlüsse mit dem immunelektronen-mikroskopisch nachgewiesenen Kartoffel-Y-Virus in künstlich infizierten Meristempflanzen-Subkulturen

Zusammenfassung Meristempflanzen-Subkulturen der Kartoffelsorten ‘Vorw?rts’ und ‘Schwalbe’ wurden mit KYV künstlich infiziert und in verschiedenen Infektionsstadien elektronenmikroskopisch untersucht. Neben der Untersuchung des Zytoplasmas von Mesophyllzellen an Ultradünnschnitten wurde Pflanzensaft für die immunelektronenmikroskopische Dekorationsmethode und die Tauchmethode pr?pariert. Es konnte eine zeitliche übereinstimmung des Auftretens von ‘Pinwheels’ im Zytoplasma und immunelektronenmikroskopischer Nachweisbarkeit des KYV beobachtet werden. W?hrend in der Sorte ‘Vorw?rts’ (geringe relative Resistenz gegenüber KYV) bereits 21 Tage nach der Infektion KYV nachgewiesen wurde, war der Nachweis in der Sorte ‘Schwalbe’ (hohe relative Resistenz gegenüber KYV) erst nach einer zus?tzlichen Pfropfinfektion m?glich. Sowohl die Dekorationsmethode als auch der zytoplasmatische Nachweis eignen sich für eine Diagnose des KYV in Pflanzen mit geringer Viruskonzentration.

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Summary PVY-free subcultures of meristem plants of the potato varieties Vorw?rts (relatively low resistance to PVY) and Schwalbe (relatively high resistance to PVY) were infected in vitro withMyzus persicae (Sulz.). Ultra-thin sections were cut from both infected and non-infected plants 11, 21, 29 and 49 days after inoculation and at the same time sap was prepared according to modifications of the immune electron microscopic Decoration method of Milne & Luisoni (1977) and of the Touch method of Brandes (1957). The investigation established the coincidence of ‘Pinwheels’ in the cytoplasm of infected plants and the presence of PVY particles identified by immune electron microscopy, thus confirming the relationship between the appearance of such ‘Pinwheels’ and an infection with PVY. Depending on their level of resistance to the virus, PVY was detectable in different varieties at varying stages of infection (Table 1). Whereas in cv. Vorw?rts, PVY could be detected 21 days after infection, in cv. Schwalbe it was only possible three weeks after a supplementary graft inoculation. Both the Decoration method and cytoplasmic detection are suitable for the diagnosis of PVY in plants with a low virus concentration. The Touch method fails because of its lack of differentiation potential thus preventing the acquisition of additional information.

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Résumé Des plantes indemnes de virus Y de la pomme de terre (PVY) obtenues à partir de repiquages de cultures de méristème de la variété Vorw?rts (faiblement résistante au PVY) et de la variété Schwalbe (fortement résistante au PVY) ont été contaminées au stade in vitro à l'aide deMyzus persicae (Sulz.). Des échantillons de feuilles provenant de plantes saines et de plantes contaminées ont été observés avec le microscope électronique, 11, 21, 29 et 49 jours après la contamination. Des coupes ultrafines ont été obtenues ainsi que du jus de plantes préparés, d'une part à l'aide de la méthode immuno-microscopie électronique de décoration selon Milne & Luisoni (1977) et d'autre part, selon une méthode d'immersion modifiée d'apres Brandes (1957). Les examens ont démontré une concordance temporelle entre l'apparition de ‘Pinwheels’ dans le cytoplasme des plantes contaminées et les particules du PVY décelées par immuno-microscopie électronique. La relation entre l'apparition de ‘Pinwheels’ et l'infection par le PVY a ainsi été démontrée. Selon les résistances variétales, le PVY a été observé à différents stades d'infection (tableau 1). Le PVY a été observé 21 jours après la contamination pour la variété Vorw?rts et seulement 3 semaines après une infection supplémentaire par greffage pour la variété Schwalbe. Pour réaliser un diagnostic du PVY dans les plantes à faible concentration de virus, tant la méthode de décoration que le test du cytoplasme peuvent être appliqués. La méthode par immersion n'a pas apporté d'information supplémentaire en raison de l'absence de moyens de différenciation.

     

The response of perennial ryegrass/white clover mini-swards to elevated atmospheric CO2 concentrations: effects on yield and fodder quality

In order to assess the effects of future elevated atmospheric CO₂ concentrations on yield, mineral content and the nutritive value of mixed swards of perennial ryegrass (Lolium perenne L.) and white clover (Trifolium repens L.), both species were grown as monocultures and as different mixtures and were exposed season-long to ambient (380 p.p.m.) and elevated (670 p.p.m.) CO₂ concentrations in open-top chambers. Mini-swards were cut four times at about monthly intervals at a height of 5 cm, dry-matter yields were determined and content of macroelements (N, P, K, S, Mg, Ca, Na) and crude fibre, crude protein and ash content were measured. The CO₂-related increase in seasonal yield amounted to 16–38% for white clover monocultures, 12–29% for mixed swards and 5–9% for ryegrass monocultures. The white clover content of all swards was significantly enhanced by elevated CO₂. The K and Na content of total yield was decreased by high CO₂ but did not fall below the minimum requirements for ruminants. As the Ca content of total yield was increased by elevated CO₂ and the P content was not changed, the Ca/P ratio of total yield was increased and exceeded values required for animal nutrition. The crude protein content of total yield was reduced by high CO₂ at the beginning of the growing season only and was increased by elevated CO₂ in the course of the experiment, whereas crude fibre content was decreased throughout the season, sometimes falling below the minimum requirement for ruminants. Removal of N, P, S, Mg and Ca by cutting was significantly enhanced because of CO₂ enrichment. The results show that, besides the positive effect of rising atmospheric CO₂ on dry-matter yield of white clover/ryegrass swards, impacts on the nutritive value should be expected. Possible changes in species composition and implications for grassland management are briefly discussed.