Initial acytokinesis during leaf protoplast culture of dihaploid and tetraploidSolanum tuberosum and diploidS. bulbocastanum

Summary Leaf protoplasts of dihaploid (2n=2x=24) and tetraploid (2n=4x=48)Solanum tuberosum, and diploidS. bulbocastanum (2n=2x=24) were cultured in liquid medium. The cultures were studied for early karyological changes during their development. Giemsa staining of spread preparations revealed extremely low percentages of protoplasts developing into calli with the parental chromosome number, and high percentages of acytokinetic cells. The nuclear divisions within a cell were synchronous which allowed the occurrence of spindle interaction, resulting in nuclear poly- and aneuploidization. Although polyploidization was also found in uninucleate cells, a major increase in the formation of true-to-type calli would certainly be established by the improvement of early cross wall formation.     

The effect of stem population on tuber yield in a trial with single-stem seed pieces

Summary Excised eyes on 5 g of seed tuber tissue were used to grow plants with single stems. These were transplanted in the field at densities of 120 000, 180 000 and 240 000 plants/ha, with in-row spacings of 16 or 33 cm. Total tuber yield was not affected, although more tubers were produced at the high densities. Tuber numbers did not increase in proportion to the number of stems. This was due to the fact that the number of tubers per stem decreased from a mean of 4.8 to 2.9 with increasing stem populations.     

Constitutive equations for dilute bubble suspensions and rheological behavior in simple shear and uniaxial elongational flow fields

A theoretical model is proposed in order to investigate rheological behavior of bubble suspension with large deformation. Theoretical constitutive equations for dilute bubble suspensions are derived by applying a deformation theory of ellipsoidal droplet [1] to a phenomenological suspension theory [2]. The rate of deformation tensor within the bubble and the time evolution of interface tensor are predicted by applying the proposed constitutive equations, which have two free fitting parameters. The transient and steady rheological properties of dilute bubble suspensions are studied for several capillary numbers (Ca) under simple shear flow and uniaxial elongational flow fields. The retraction force of the bubble caused by the interfacial tension increases as bubbles undergo deformation. The transient and steady relative viscosity decreases asCa increases. The normal stress difference (NSD) under the simple shear has the largest value whenCa is around 1 and the ratio of the first NSD to the second NSD has the value of 3/4 for largeCa but 2 for smallCa. In the uniaxial elongational flow, the elongational viscosity is three times as large as the shear viscosity like the Newtonian fluid.     

Effects of shoot,root and stolon temperature on the development of the potato (Solanum tuberosum L.) plant. I. Development of the haulm

Summary Cultivars Bintje and Désirée were grown in a set-up that allowed temperatures of the shoot, root, and stolon environments to be separately varied. Shoot and root temperatures were either low, 18°C, or high, 28°C. Stolon temperatures were either ‘normal’, i.e. allowed to equilibrate at an ambient that depended on the temperatures of the shoot and root compartments, or ‘in-creased’ by fixed supplementary heating units in the stolon chambers. Haulm longevity was increased by the combination high shoot temperature and low root temperature, but greatly decreased by high shoot temperature combined with high root temperature. The increased stolon temperature also advanced senescence. The number of branches per stem (and thereby the number of leaves) was increased by an increase in stolon temperature, but the interaction with air temperature was significant. A high root temperature reduced the number of leaves significantly. The effects on stem yield were complex; several interactions proved significant. The total drymatter yield was affected by all single factors except shoot temperature.     

The current status of knowledge on the cellular biology of potato

Summary Conventional potato breeding does not make full use of the existing biodiversity within theSolanum genus. Moreover breeding at the 4x-4x level is slow. The potential for breeding at the diploid and dihaploid levels has therefore been explored. This requires use of novel techniques to overcome deviations from the desired Endosperm Balance Number. Somatic hybridization approaches include symmetric and asymmetric hybridizations and cybridization. Interesting traits have been successfully transferred through these techniques. Introgression and chromosome elimination have profited from the recent and rapid development of analytical techniques such as RFLP and RAPD. Cellular approaches in potato breeding may be combined with conventional breeding by a stepwise reduction of the ploidy level followed by resynthesis of a new heterozygous tetraploid clone. Such schemes have been used to include virus or nematode resistance. Haploids may be derived from different sources or obtained through different techniques. Dihaploid-dihaploid breeding programmes may be especially interesting. Because of this potential, cellular biology of potato deserves the continued interest of the scientific community.     

大麦花药培养及其在啤酒大麦育种中的应用

实验结果表明大麦花药培养辅助啤酒大麦育种工作是可行的 ,筛选出了比较理想的诱导愈伤组织和诱导再分化的培养基 ,对F1和F3～ 4 代杂种材料的花培效果做了比较研究。共接种花药数为 2 4 85 6枚 ,得到绿苗 2 0 5 0株 ,从 (NasuNijo/Kinuyutaka)F1材料的 2 5 4株绿苗中 ,鉴定出一个啤酒大麦新品种 ,1997年在江苏被命名为单二大麦 ,是我国第一个用花药培养技术选育出的大麦品种 ,在 1995～ 2 0 0 0年已推广种植 4 70 0 0 0hm2 。同时还选育出一批啤酒大麦新品系 ,单 95 168将作为单二大麦的接班品种在生产上推广应用。     

杂交水稻幼穗分化开始时叶龄余数应为3．0──与刘振宇等同志商榷

杂交水稻幼穗分化开始时叶龄余数值到底是３．０还是３．５或４．０？笔者认为，不管是常规水稻还是杂交水稻，绝大多数品种或组合幼穗分化开始时其叶龄余数值应是３．０，不是３．５，更不是４．０。     

A method of producing seed tubers from true potato seed

Summary First-generation seed tubers (seedling tubers) derived from true potato seed (TPS) were produced in nursery beds; the yields were up to 12 kg and total numbers up to 1242 tubers (>1 g) per m² of bed. Direct sowing of TPS in beds followed by thinning gave yields similar to those from transplanted seedlings and reduced the total growing period. The optimum plant population was 100 plants per m² spaced at 10 cm×10cm. The application of 3 cm of substrate (1∶1 shredded peat moss:sand) after seedling emergence was sufficient to maximize tuber number and to minimize tuber greening. Two or three applications of N-dimethylaminosuccinamic acid (B9) gave sturdier plants but did not increase the number of tubers >1 g. The seedling tubers when multiplied gave yields similar to those of low virus clonal seed tubers. The potential use of this method by farmers in developing countries is discussed.

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Zusammenfassung Für den Kartoffelanbau erscheint die Verwendung von Pflanzkartoffeln, die von Samenkartoffeln (TPS) stammen, als besonders geeignet, weil hier die niedrigen Kosten und der hohe Gesundheitsstandard der TPS vereinigt werden k?nnen mit der gewohnten Handhabung und der schnellen Pflanzenentwicklung bei Pflanzkartoffeln. Die von den TPS stammenden Knollen der ersten Generation (S?mlingsknollen) wurden in Beeten von 1,1 m Breite und 0,25 m Tiefe erzeugt, die mit einer 1∶1 Mischung aus zerkleinertem Torf und Sand gefüllt waren. Ein Vergleich zwischen der direkten Aussaat der TPS in die Beete mit nachfolgendem Ausdünnen und dem Umpflanzen von S?mlingen in die Beete ergab bei der Reifeernte die gleiche Gesamtzahl an Knollen und Ertr?gen (Abb. 1). Die gesamte Wachstumsperiode von der Aussaat an betrug bei der direkten Aussaatmethode 110 Tage, bei der Verpflanzungsmethode aber 125 Tage wegen des dem Umpflanzen nachfolgenden Wachstumsschocks. Die Zunahme der Pflanzenzahl erh?hte den Anteil des mit Bl?ttern bedeckten Bodens (Abb. 2), verringerte die überlebensrate der Pflanzen (Tabelle 1), erh?hte den Knollenertrag und die Anzahl der Knollen, die kleiner oder gr?sser als 1 g waren (Abb. 3) und verringerte nicht die Knollenzahl in einer der Gr?ssenklassen (Abb. 4). Die optimale Pflanzendichte war 100 Pflanzen/m² in Abst?nden von 10 cm × 10 cm; eine gr?ssere Pflanzdichte behinderte das Anh?ufeln. Die Anwendung von 2–3 cm des 1∶1 Torf-Sandgemisches nach dem Auflaufen der S?mlinge f?rderte die Stolonenbildung und erh?hte die Anzahl und das Gewicht der Knollen >1 g im Vergleich zur Kontrolle (Tabelle 2). Bei der Anwendung von 6–7 cm Substrat unterschied sich die Stolonen-und Knollenbildung nur wenig von derjenigen mit 2–3 cm. Die Applikation von N-Dimethylaminobernsteins?ure (B9) ergab kr?ftigere Pflanzen sowie weniger und kürzere Stolonen (Tabelle 3). Die Applikation bei Pflanzenh?hen von 10 und 15 cm beeintr?chtigte nicht die Knollenzahl oder den Ertrag, w?hrend Applikationen bei Pflanzenh?hen von 8, 12 und 20 cm die Anzahl der Knollen, die kleiner als 1 g sind, um 73% erh?hte und das Gesamtgewicht der Knollen, verglichen mit der Kontrolle, verringerte. Die S?mlingsknollen >1 g wurden in bew?sserten Feldern mit einem durchschnittlichen Multiplikationsfaktor (Verh?ltnis zwischen dem gepflanzten und dem geernteten Gewicht) von 22 vermehrt. Eine 10 m² grosse Anzuchtfl?che k?nnte genügend Knollen erzeugen, um nach 3 aufeinanderfolgenden Vermehrungen 200 t Pflanzkartoffeln zu erhalten. Vermehrte S?mlingsknollen der Linie DTO-33 die von offen best?ubten TPS stammten, ergaben gleiche Ertr?ge wie die virusarmen Pflanzkartoffeln des Klones DTO-33. Die Methode, S?mlingsknollen in Anzuchtg?rten zu erzeugen, k?nnte die Landwirte in den Entwicklungsl?ndern in die Lage versetzen, ihre eigenen Pflanzkartoffeln zu produzieren.

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Résumé L'utilisation de plants issus de semences vraies (TPS) semble être une méthode efficace pour la culture de la pomme de terre, car elle associe à un faible co?t un niveau sanitaire élevé des semences vraies, ainsi qu'une facilité de manutention et un développement rapide des plantes à partir des tubercules de semence. La première génération de tubercules (tubercules issus de plantules) provenant de semences vraies a été plantée en billons d'1.1 m de large et 0.25 m de profondeur, remplis d'un mélange 1∶1 de tourbe fragmentée et de sable. Un semis direct suivi d'un éclaircissage, comparé à un repiquage de plantules dans les billons, donne un nombre total de tubercules et un rendement à maturité identique (fig. 1). La période de végétation à partir du semis était de 110 jours mais atteint 125 jours avec la méthode de repiquage, à cause d'un retard de croissance après plantation. L'augmentation conduit à un recouvrement du sol plus rapide par le feuillage (fig. 2), à une diminution de la survie des plantes (tableau 1), à un rendement en tubercules plus important, à un nombre plus élevé de tubercules inférieurs ou supérieurs à 1 g (fig. 3), tandis que le nombre de tubercules par calibre ne diminue pas (fig. 4). La densité optimale est de 100 plantes par m² espacées de 10 cm × 10 cm. Une population plus dense empêche le buttage. Un apport de 2–3 cm du mélange tourbe-sable après la levée de plantules favorise la formation des stolons et augmente le nombre et le poids des tubercules inférieurs à 1 g par rapport au témoin (tableau 2). Un apport de 6–7 cm de substrat donne peut de différence au niveau de la formation des stolons et des tubercules, par rapport à 2–3 cm. Une application d'acide N-dimethylaminosuccinamique (B9) donne des plantes plus vigoureuses et moins de stolons et de longueur plus courte (tableau 3). Une application réalisée au stade 10–15 cm des plantes n'affecte pas le nombre de tubercules ni le rendement, tandis que des applications à 8, 12 et 20 cm augmentent de 73% le nombre de petits tubercules inférieurs à 1 g et diminuent le poids total des tubercules par rapport au témoin. Les tubercules supérieurs à 1 g issus de semences sont multipliés en parcelles irriguées avec un coefficient de multiplication 22 (rapport entre poids récolté et poids planté). 10 m² de surface de multiplication peut produire un nombre de tubercules suffisant pour atteindre 200 tonnes de plants après 3 multiplications successives. Les tubercules obtenus par multiplication à partir de semences vraies de la lignée DTO-33 ont donné des rendements similaires à des plants indemnes de virus issus du cl?ne DTO-33. La méthode de production de plants à partir de semences peut permettre aux producteurs des pays en voie de développement de produire leur propre plant.

     

施氮对夏玉米碳氮代谢及穗粒形成的影响

以夏玉米杂交种郑单958为材料,对不同施氮水平下玉米产量、产量构成、粒数形成关键期植株体的碳氮代谢及碳氮代谢的关键酶进行了研究。结果表明,氮肥对玉米产量的影响主要体现在对穗粒数、穗粒重的影响上。施氮量为180.kg/hm2时,显著促进玉米穗粒数、穗粒重的增加;施氮量增加至240.kg/hm2时,促进作用下降。施氮明显促进大喇叭口期至灌浆期植株体的碳氮代谢,使碳氮代谢的关键酶硝酸还原酶(NR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性提高,增强光合产物的积累和运输,从而满足生殖生长的需求,促进穗粒数的形成,提高产量。在抽丝前供氮充足的前提下,抽丝期施氮对增产意义不大。     

草本植被覆盖结构对径流侵蚀动力的作用机制

 为了解植被与坡面径流侵蚀动力的关系,通过野外模拟冲刷试验,研究不同处理条件下草类植被坡面径流的水动力学特性和侵蚀产沙规律。结果表明:植被完整程度的差异,对坡面径流的流速有显著影响。试验小区上坡面径流流速的大小顺序依次为:裸地小区(0.27m/s)>铲草小区(0.24 m/s)>剪草小区(0.16 m/s)>原状坡面小区(0.1 m/s)>除草剂小区(0.08m/s),径流雷诺数也有相似的变化趋势。在相同的试验条件下,植被越完整,径流运动所遇到的阻力也就越大;相应的坡面径流深也表现出增加的趋势。径流含沙量的分析结果表明,各小区的径流含沙量都随试验进行而逐渐降低,植被结构越完整,径流含沙率降低的趋势也就越明显,相应地径流输沙率也从最大裸地小区的400 g/min降低到3 g/min。