The assessment of some volatile organic compounds as sprout suppressants for ware and seed potatoes

Summary The sprout suppressant properties of 20 naturally produced volatile chemicals were assessed experimentally. The compounds tested were α-pinene, benzothiazole, 1,4-dimethylnaphthalene, 1,6-dimethylnaphthalene, 2,3-dimethylnaphthalene, citral, camphene, citronellol, coumarin, α-terpineol, naphthalene, limonene, 2-methoxy-3-ethylpyrazine, biphenyl, carvone, pulegone, camphor, vanillin, methyl salicylate and borneol. Of these benzothiazole and 1,4-dimethylnaphthalene, when applied to stored tubers at 100 mg kg¹ on an alumina carrier, proved as effective as tecnazene at 120 mg kg¹ in controlling sprouting over a 12 week period. At 500 mg kg¹ carvone, pulegone and borneol were also effective. A small field assessment trial with seed tubers treated with benzothiazole and 1:4-dimethylnaphthalene indicated that these two compounds would be suitable for full scale field trials on seed since they had little effect on emergence or yield when the tubers were aired before planting. Although both compounds did increase the proportion of smaller tubers within the total yield these effects were less severe than that produced by tecnazene.

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Zusammenfassungen Der Bereich der für den kommerziellen Gebrauch als Keimhemmungsmittel verfügbaren Chemikalien ist ?usserst begrenzt, so dass eine Untersuchung eingeleitet wurde, um neue Keimhemmungsmittel zu finden. Im Idealfall sollen solche Substanzen a) das Keimwachstum in niedrigen Konzentrationen hemmen, b) geeignet sein zur Anwendung bei Pflanzkartoffeln, c) eine entsprechende Flüchtigkeit haben, um die Anwendung, die Verteilung und das Eindringen in die Knolle zu erleichtern und d) zu mindest so wirkungsvoll wie irgendeine der kommerziell verfügbaren Alternativen sein. Zwanzig Chemikalien wurden zur Prüfung ausgew?hlt (Tabelle 1). Diese waren entweder a) natürlich gebildete, flüchtige Chemikalien mit vorher festgestellten wachstumsregulierenden Eigenschaften gegenüberSolanum tuberosum oder anderen Arten oder b) flüchtige Chemikalien, die natürlich in der Kartoffel vorkommen, seit bekannt ist, dass von der Kartoffel flüchtige Substanzen abgegeben werden, die keimhemmende Eigenschaften haben. Diese Substanzen wurden geprüft, in dem verschiedene Mengen des reinen Wirkstoffes auf einem Aluminiumtr?ger in 10 kg Kisten mit Kartoffeln gebracht wurden. Sie wurden dann 12–14 Wochen bei 10°C gelagert und anschliessend das Ausmass der Keimung festgestellt. Die Ergebnisse dieser Bonituren sind in den Tabellen 2, 3 und 4 dargestellt. Von den geprüften Chemikalien zeigten nur Benzothiazol und die Isomere von Dimethylnaphthalin kommerzielle Eigenschaften. 100 mg/kg Benzothiazol war so wirksam wie 120 mg/kg Tecnazen. Bei den Dimethylnaphthalinen hemmte das 1,4-Isomer bei einer Aufwandmenge von 100 mg/kg die Keimung st?rker als Tecnazen und das 1,6-Isomer war so wirksam wie Tecnazen. Das 2,3-Isomer erwies sich als weniger wirksam. In den ersten Versuchen (Tabellen 2 und 3) waren alle Chemikalien bei Aufwandmengen unter 100 mg/kg wenig wirksam und einige zeigten selbst bei 100 mg/kg nur geringe Aktivit?t, ungeachtet ihrer bekannten hemmenden Eigenschaften. In einem sp?teren Versuch (Tabelle 4) wurde daher die gr?sste Aufwandmenge auf 500 mg/kg erh?ht. Bei dieser hohen Menge erwiesen sich Carvone. Pulegone und Borneol als ebenso gut oder besser als 135 mg/kg Tecnazen. Diese sehr hohe Aufwandmenge ist jedoch kommerziell nicht akzeptabel. In einem kleinen Feldversuch wurde der Einfluss der beiden wirksamsten Substanzen (Benzothiazol und 1,4-Dimethylnaphthalin) auf das nachfolgende Wachstum der Pflanzkartoffeln untersucht. Tabelle 5 zeigt, dass keine dieser Substanzen einen nachhaltigen Einfluss auf den Auflauf oder den Gesamtertrag hatte. Beide Substanzen erh?hten jedoch den Anteil der kleinen Knollen am Gesamtertrag, aber dieser Einfluss war geringer als nach Anwendung von Tecnazen. Diese Ergebnisse zeigen, dass sowohl Benzothiazol als auch Dimethylnaphthalin weiter untersucht werden sollen.

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Résumé La gamme des inhibiteurs chimiques de germination disponibles commercialement étant extrêmement limitée, une recherche pour trouver de nouveaux produits a été entreprise. Idéalement, de tels produits doivent (a) inhiber la germination à faible concentration, (b) convenir pour traiter les plants, (c) être assez volatiles pour faciliter l’application, la diffusion et la pénétration dans le tubercule, (d) être au moins aussi efficaces que les autres spécialités disponibles sur le marché. Vingt produits (voir tableau 1) sont retenus pour le test. Il s’agit soit (a) de produits volatiles naturels connus en tant que régulateurs de croissance deS. tuberosum et d’autres espèces, ou (b) de produits volatiles qui apparaissent naturellement dans le tubercule et qui sont connus pour leurs propriétés inhibitrices de la germination. Ces composés, sur support d’alumine, sont testés en appliquant différentes doses de produits purs à 10 kg de pommes de terre en caisses. Celles-ci sont stockées à 10°C pendant 12–14 semaines, puis le degré de germination est évalué. Les résultats de ces évaluations figurent dans les tableaux 2, 3 et 4. Des produits testés, seuls le benzothiazole et les isomères du diméthylnaphthalène présentent un potentiel commercial. Le benzothiazole appliqué à 100 mg kg¹ est aussi efficace que le tecnazène à 120 mg kg¹. Des différents diméthylnaphthalènes, l’isomère 1,4 appliqué à 100 mg kg¹ inhibe la germination de fa?on plus importante que le tecnazène, et l’isomère 1,6 est aussi efficace que le tecnazène. L’isomère 2,3 a une efficacité légèrement moindre. Dans les premiers essais (tableaux 2 et 3), tous les produits se montrent inefficaces à des doses inférieures à 100 mg kg¹, et certains présentent une légère efficacité à 100 mg kg¹ malgré leurs propriétés inhibitrices de la germination connues. La forte dose d’application a donc été élevée à 500 mg kg¹ dans la dernière expérimentation (tableau 4). A cette dose, carvone, pulegone et borneol s’avèrent identiques ou meilleurs que le tecnazène à 135 mg kg¹. Cette très forte dose d’application est cependant probablement inacceptable commercialement. Les effets des deux produits les plus satisfaisants (benzothiazole et 1,4-diméthylnaphthalène) sur la croissance des plantes issues des semences traitées ont été étudiés en réalisant un petit essai au champ. Comme le montre le tableau 5, aucun produit n’entra?ne d’effets négatifs sur la levée ou le rendement total. Les deux produits cependant augmentent la proportion de petits tubercules à l’intérieur du rendement total, mais cette action est moins importante que celle provoquée par le tecnazène. Sur la base de ces résultats, il appara?t que deux produits: le benzothiazole et le diméthylnaphthalène doivent être expérimentés de manière plus approfondie.

     

Detection of mutations in the 7A allele of wheat (Triticum aestivum) granule-bound starch synthase (Wx-7A) with a monoclonal antibody produced by targeted peptide immunisation

A peptide sequence unique for the granule-bound starch synthase (GBSS1) of hexaploid wheat (Triticum aestivum) was identified by sequence alignment of the three isoforms. Multiple antigenic peptides (MAP) of different length (16 and 20 AA) were synthesised against the selected sequence. The assessment of the immune response in mice against differently presented forms (resin-bound, free) and two types of adjuvants indicated that the free MAP with the longer peptide is more immunogenic. A 20AA MAP that elicited a strong immune response was used to produce a monoclonal antibody for the 7A isoform of GBSS 1. Epitope mapping of the selected Mab (F5-1F2) revealed that a 12mer partial sequence of the immunising peptide was specifically detected. Based on this Mab, a simple high throughput ELISA was developed that allows the quick identification of wheat lines carrying the 7A allele of GBSS 1 with minute amounts of sample.     

Pan‐continental invasion of Pseudorasbora parva: towards a better understanding of freshwater fish invasions

In recent years, policy‐makers have sought the development of appropriate tools to prevent and manage introductions of invasive species. However, these tools are not well suited for introductions of non‐target species that are unknowingly released alongside intentionally‐introduced species. The most compelling example of such invasion is arguably the topmouth gudgeon Pseudorasbora parva, a small cyprinid species originating from East Asia. A combination of sociological, economical and biological factors has fuelled their rapid invasion since the 1960s; 32 countries (from Central Asia to North Africa) have been invaded in less than 50 years. Based on a combination of monitoring surveys (2535 populations sampled) and literature reviews, this paper aims to quantify and characterise important invasion parameters, such as pathways of introduction, time between introduction and detection, lag phase and plasticity of life history traits. Every decade, five new countries have reported P. parva introduction, mainly resulting from the movement of Chinese carps for fish farming. The mean detection period after first introduction was 4 years, a duration insufficient to prevent their pan‐continental invasion. High phenotypic plasticity in fitness related traits such as growth, early maturity, fecundity, reproductive behaviour and the ability to cope with novel pathogens has predisposed P. parva to being a strong invader. The Pseudorasbora parva invasion has provided quantitative data for the development of 1) early warning systems across different spatial scales; 2) rapid eradication programmes prior to natural spread in open systems and 3) sound risk assessments with emphasis on plasticity of life history traits.     

Artificial sex reversal of white grouper (Epinephelus aeneus) utilizing aromatase inhibitor (Fadrozole)

The white grouper is a desirable aquaculture species that adapts to captivity, grows well and commands a high market price. However, little is known about reproductive biology or control of sex reversal of this protogynous hermaphrodite. In this study, female white groupers were implanted with one dose of 17α‐methyltestosterone (10 mg/kg body weight [BW], MT) and two doses of aromatase inhibitor, fadrozole (1 and 3 mg/kg BW, FD1 and FD3) once a month for 4 months (April–July). At the start of the study, the fish had gonads full of oocytes compared to the end of the experiment when the control group mature oocytes compared to the experimental groups MT, FD1 and FD3 that exhibited different stages of testicular tissue. Plasma levels of testosterone were significantly highest in the FD3 group and the highest 11‐Ketotestosterone levels were observed in the MT group. Plasma levels of oestradiol (E₂) were significantly lower in the FD implanted groups, compared to initial individuals and control groups. The use of aromatase inhibitor, FD for sex reversal both gives further insight into the mechanisms controlling sex differentiation and provides an alternative to steroid treatment.