Germinal pore number in pollen grains as a selection basis in the production of tetraploid clover

Experiments with the variety Fahl of Berseem clover and with different material of red clover have shown that the occurrence of tetraploid and diploid tissues can be detected in a rapid and reliable way by determining the number and arrangement of germinal pores of the pollen. The advantages over the conventional methods are mentioned and described.The determination of the germinal pore pattern, which is combined with pair crossing of the tetraploid heads, makes it possible to obtain in an efficient way completely tetraploid material with a great genetic variability.Samenvatting Proeven met het ras Fahl van Alexandrijnse klaver en met verschillend materiaal van rode klaver hebben uitgewezen dat het voorkomen van tetraploide en diploide weefsels op een snelle en betrouwbare wijze aangetoond kan worden door middel van bepaling van het kiemporiënbeeld van het stuifmeel.De bepaling van het kiemporiënbeeld gevolgd door paarsgewijze kruising van de tetraploide hoofdjes maakt het mogelijk op een efficiënte wijze te komen tot zuiver tetraploid materiaal met een grote genetische variabiliteit.     

LOSSES IN THE CONSERVATION OF HEAVILY-WILTED HERBAGE SEALED IN POLYTHENE FILM IN LINED TRENCH SILOS

A conservation experiment is described in which the losses in ensiling heavily-wilted herbage, of approximately 50% dry matter, in lined trench silos, with and without a polyethylene film seal, are compared. The composition and digestibility of the silages produced in the sealed silos were comparable with those of the original herbage. The content of organic acids in the sealed silos was low, suggesting that fermentation was suppressed by the partially gas-tight seal. In the unsealed silos there was considerable spoilage, 70% of the material being inedible. In the 2 sealed silos losses of dry matter were 8·2 and 5·2% and losses of SE 11·5 and 7·8%, respectively. The losses recorded are compared with those usually encountered in lined trench silos.     

III. Buchbesprechungen

Ohne Zusammenfassung     

Recent research in Roumania on blackleg and bacterial soft rot of potato

Summary Potato blackleg has been known in Roumania for more than 35 years, but has become increasingly serious in recent times. The disease is mainly restricted to the central and northern regions, which have a rainy climate with moderate temperatures. In areas where the climate is warm and dry, the disease appears only sporadically, and even then, its development is slow. The principal means of transmission of the disease from one year to another is by infected tubers, the causal organ does not persist long in unsterile soil. Potato blackleg and soft rot in Roumania is produced not only byE. atroseptica, for an important part in the disease complex especially in storage is played by the bacteriaE. carotovora andE. aroideae. E. atroseptica, owing to its special preference for the stems of the plants, is considered as the principal pathogenic agent, while the other two organisms occur more frequently in the tubers. It is considered that the divergent characteristics of the organisms justify keeping them as two or even three separate species and not as variants of a single species.

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Zusammenfassung In den Jahren 1961 bis 1963 wurden am Biologischen Institut Traian Savulescu in Bukarest, Rum?nien, Untersuchungen durchgeführt über die Verbreitung der Schwarzbeinigkeit bei Kartoffeln im Zusammenhang mit den klimatischen Verh?ltnissen in Rum?nien, mit den Bedingungen, unter welchen die Infektion und die übertragung der Krankheit stattfindet, mit der Etiologie der Krankheit in Rum?nien und mit gewissen charakteristischen Eigenschaften der Krankheitserreger. Kartoffel-Schwarzbeinigkeit ist in Rum?nien schon seit mehr als 35 Jahren bekannt, aber in letzter Zeit hat sie ernstere Formen angenommen. Die Infektion im Feld schwankt von 1–15% und nimmt w?hrend der Lagerung zu. Die Krankheit beschr?nkt sich haupts?chlich auf die zentralen und n?rdlichen Regionen des Landes, wo ein regnerisches Klima mit m?ssigen Temperaturen vorherrscht. Im Süden, wo Frühling und Sommer in der Regel heiss und trocken sind, scheint sie eigentlich nicht vorzukommen, selbst nicht in Feldern, die mit Knollen aus befallenen Gebieten bepflanzt sind. Es ist festgestellt worden, dass die übertragung dieser Krankheit von einem Jahr auf das andere haupts?chlich durch befallene Knollen geschieht. Der Boden bildet nur in dem Mass eine Infektionsquelle, als er nicht verfaulte Reste von kranken Pflanzen enth?lt. Es wurde dargelegt, dass die Bakterien in nicht sterilem Boden ihre überlebensf?higkeit rasch verlieren (Tabelle 1). Was die Etiologie der Schwarzbeinigkeit betrifft, wurde herausgefunden, dass nebenErwinia atroseptica—in Rum?nien bis jetzt als die einzige Ursache dieser Krankheit angenommen — auchE. carotovora undE. aroideae, speziell w?hrend der Lagerung, eine wichtige Rolle im Krankheitskomplex spielen. Unsere Beobachtungen und Untersuchungen haben ergeben, dassE. atroseptica der Hauptkrankheitserreger im Feld ist, der besonders die Stengel bef?llt. Die beiden andern Bakterien kommen ebenfalls vor, doch werden sie gew?hnlich auf den Knollen am Lager gefunden, wo sie — unter günstigen Bedingungen — einen viel h?ufigeren Befall erzeugen k?nnen alsE. atroseptica. Es wurde festgestellt, dass sowohl Eigenschaften, wie der Grad der Pathogenit?t an Stengeln und Knollen, Reaktionen auf Zuckern und besonders das Verhalten auf Maltose und auf durchtr?nktes Korn-Pepton-Glukose-Agar-Medium, das Wachstum bei hohen Temperaturen (Tabelle 2) und serologische Reaktionen (Tabelle 3) wie auch toxische und immunologische Wirkungen auf Tiere bei der Unterscheidung der drei Bakterien von Nutzen sind. Es wird darauf hingewiesen, dass die hier berichteten Ergebnisse die Ansicht jener Forscher best?rken und rechtfertigen, die glauben, dass die drei Bakterien als verschiedene Arten betrachtet werden sollten.

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Résumé A l'Institut de Biologie Traian Savulescu à Bucarest. Roumanie, les recherches suivantes ont été effectuées durant la période 1961–1963; l'apparition de la maladie de la jambe noire en relation avec les conditions climatiques en Roumanie, les conditions sous lesquelles ont lieu l'infection et la transmission de la maladie, l'étiologie de la maladie en Roumanie et certains caractères des pathogènes. La jambe noire de la Pomme de terre est connue en Roumanie depuis plus de 35 ans mais est devenue progressivement grave dans les derniers temps. L'infection dans les champs varie de 1 à 15% et augmente pendant la conservation. La maladie est essentiellement limitée aux régions du centre et du nord du pays qui ont un climat pluvieux et des températures modérées. Dans le sud, où le printemps et l'été sont habituellement chauds et secs, la jambe noire semble être réellement absente, même dans les champs plantés avec des tubercules provenant de régions infectées. Il a été établi que la transmission de la maladie d'une année à l'autre a lieu principalement par les tubercules infectés, le sol étant la source d'infection dans la seule mesure où il contient des restes non détruits de plantes malades. Il a été démontré que les bactéries perdent rapidement leur viabilité dans les sols non stériles (Tableau 1). Concernant l'étiologie de la jambe noire, on a trouvé que outreErwinia atroseptica que, jusqu'à présent, on croyait être la seule cause de la maladie en Roumanie,E. carotovora etE. aroideae jouent également un r?le important, spécialement pendant la conservation. Selon nos observations et expériences,E. atroseptica est le principal agent pathogène dans le champ, montrant une préférence marquée pour les tiges, tandis qu'apparaissent aussi les deux autres bactéries qui, toutefois, sont plus communément trouvées sur les tubercules pendant la conservation; à ce moment, sous des conditions favorables, les attaques de ces dernières peuvent être beaucoup plus grandes que celles deE. atroseptica. Les déterminations des comportements suivants se sont révélées pleinement utiles pour différencier les trois bactéries: les degrés d'attaques sur tiges et tubercules, les réactions sur sucres et spécialement leurs réactions sur maltose et sur milieu agar glucose peptone de grains trempés, leur développement à hautes températures (Tpableau 2) et leurs réactions sérologiques (Tpableau 3) aussi bien comme effets toxiques qu'immunologiques sur les animaux. Les résultats rapportés ici prouvent et développent les vues de ces chercheurs qui croient que les trois bactéries seraient à considérer comme espèces séparées.

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Paper read to the Pathology Section of the Second Triennial Conference of the European Association for Potato Research, Italy, September 1963.     

The respiration of developing potato tubers

Summary The rate of O₂-uptake and CO₂-output, at 10°C., of tubers (var.Majestic) soon after they were formed at the end of June was about 50 ml/kg/hr, and fell during development to final values, before the death of the foliage, of the order of 4–5 ml/kg/hr. The quotient CO₂/O₂ remained within the range 0,85–1,19. The respiration of the tubers per plant calculated for field temperature, rose from about 6–7 ml/hr at the end of June to a peak value of 25–30 ml/hr in mid-August and thereafter fell. The results given here, coupled with observations on foliage respiration, and on the effect of temperature on respiration, suggest that increased respiration plays only a minor part in the reduction in yield which is observed at high temperatures. The mechanism of this reduction is discussed.

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Zusammenfassung Die O₂-Aufnahme und CO₂-Abgabe bei 10°C durch Knollen der SorteMajestic belief sich kurz nach ihrer Bildung am Ende Juni auf ungef?hr 50 ml/kg/Std. und field w?hrend der Weiterentwicklung bis zum Absterben des Krautes auf den Endwert 4–5 ml/kg/Std. (abb, 1 und 2). Der Quotient CO₂/O₂ blieb innerhalb des Bereiches von 0,85–1,19. Die Atmung aller Knollen pro Pflanze — berechnet für Feldtemperaturen — stieg von ungef?hr 6–7 ml/Std. Ende Juni auf einen H?chstwert von 25–30 ml/Std. um Mitte August, wenn die Knollen sich ihrer maximalen Gr?sse n?herten oder sie erreicht hatten, aber immer noch mit dem Blattwerk verbunden waren. Nachher fielen die Werte für die Atmung der Knollen pro Pflanze. Die Erstellung einer Kohlenstoffbilanz ergab ungef?hr, dass in der Mitte der aktivsten Periode des Knollenwachstums im Jahr 1961 die durchschnittliche t?gliche, von der Pflanze assimilierte Menge von CO₂ etwa 14 g betrug. Davon wurden zirka 13% in die Trockensubstanz des Krautes eingebaut, etwa 7% wurden durch das Kraut veratmet und der Rest in die unterirdischen Teile abgeführt, wo weitere 2% für das Wachstum und die Atmung der Wurzeln und ungef?hr 7% für die Atmung der Knollen verbraucht wurden. Etwas mehr als 70% gelangten in die Trockensubstanz der Knollen. Die hier wiedergegebenen Resultate, verbunden mit Beobachtungen über die Wirkung der Temperatur auf die Atmung, deuten an, dass erh?hte Atmung nur von geringerer Bedeutung ist für die bei hohen Temperaturen beobachtete Verminderung des Ertrags. Die Art und Weise dieser Ertragseinbusse wird besprochen.

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Résumé Les quantités d'oxygène (O₂) absorbées et d'anhydride carbonique (CO₂) exhalées à 10°C, par des tubercules de la variétéMajestic sit?t après leur formation à la fin juin est d'environ 50 ml/kg/h; ces quantités tombent durant le développement, avant la mort du feuillage, à des valeurs finales de l'ordre de 4–5 ml/kg/h (fig. 1 et 2). Le rapport CO₂/O₂ restait dans les limites 0,85–1,19. La respiration des tubercules d'une plante, calculée à la température du champ, s'élevait de quelque 6–7 ml/h à la fin juin, à la valeur maximum de 25–30 ml/h à la mi-ao?t, au moment où les tubercules avaient atteint ou presque leur grosseur maximum mais étaient encore attachés à un feuillage en fonctionnement. Après cela, la respiration des tubercules d'une plante diminuait. Un bilan approximatif du carbone indiquait qu'à la moitié de la période la plus active de croissance du tubercule, en 1961, la quantité moyenne journalière de CO₂ assimilée par la plante était d'environ 14 g. De ceux-ci, 13% environ sont incorporés dans la matière sèche des fanes, quelque 7% sont utilisés dans la respiration des fanes, le restant étant transféré dans la partie souterraine; 2% sont alors utilisés dans la croissance et la respiration des racines, 7% environ dans la respiration des tubercules et 70% au moins sont incorporés dans la matière sèche des tubercules. Ces résultats et ceux provenant d'observations sur l'effet de la température sur la respiration suggèrent que l'accroissement de la respiration joue seulement un r?le mineur dans la réduction de rendement observée à hautes températures. Le mécanisme de cette diminution de rendement est discuté.

     

Untersuchungen zum Reihenabstand im Kartoffelbau. III. Sammelernte

Ohne Zusammenfassung     

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.