Determination of physiological age of potato tubers with using sucrose,citric and malic acid as indicators

Summary The use of endogenous compounds as indicators of physiological age was studied in seed tubers of cv. Bintje produced at two locations. Dormancy and the incubation period of seed tubers were measured and sucrose, citric and malic acid analysed. Sucrose content in tubers was lowest at the beginning of sprouting, 0.1 to 0.2% of fresh weight (FW), and increased with time to 0.85–2% when tubers appeared on the sprouts. Shortly after harvest, the citric acid content was ca 0.4–0.5% of FW and malic acid 0.05–0.15%. Citric acid decreased during storage of the tubers but malic acid increased and reached 0.5% at the onset of tuberization. Dormancy was shorter in seed produced at high altitudes than in seed from lower altitudes. The incubation period was not markedly affected by season or provenance of the seed.

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Zusammenfassung An zwei Standorten wurde ein Vier-Jahres-Versuch mit der Sorte Bintje durchgeführt: Fey (650 m) und Bullet La Frêtaz (1200 m). Die Wachstumsperiode war für Saatgutproduktion typisch und schwankte von 90–100 Tage entsprechend der Vegetationsperiode. Nach der Ernte wurden die Knollen sortiert (40–50 mm), für drei Wochen bei 15°C einer Wundheilperiode ausgesetzt und anschliessend bei 18°C und 85–90% relativer Luftfeuchtigkeit im Dunkeln für 3 Wochen gelagert. Zur Ermittlung der Dormanz-und Inkubationsperioden wurden w?chentliche Kontrollen durchgeführt. Parallel mit visuellen Kontrollen wurden die Gehalte an Saccharose, Zitronen-und Aepfels?ure analysiert. W?hrend der Dormanz erreichte der Saccharosegehalt 0.1–0,2% des Frischgewichtes (FW). Beim Einsetzen der Keimung sank der Gehalt sehr langsam ab. In der Phase rapiden Keimwachstums stieg der Saccharosegehalt konsistent. Knollenbildung an Keimen erfolgte, wenn der Saccharosegehalt 0,85–2% des Frischgewichtes betrug, abh?ngig vom Jahr und der Knollenherkunft. Zitronens?ure-und Aepfels?uregehalt verhielten sich entgegengesetzt zum Altern der Knollen. Unmittelbar nach der Ernte schwankte der Gehalt an Zitronens?ure zwischen 0,4 und 0,5% des FW, und der Aepfels?uregehalt zwischen 0,05–0,15%. Die Zitronens?ure nahm w?hrend der Inkubationsperiode ab, die Aepfels?ure nahm zu und erreichte 0,5% zum Beginn der Knollenbildung (Abb. 1, 2 und 3). Die Dormanz wurde als Zeit von der Knolleninitiierung im Feld bis zur Keimung gemessen. Wichtige Unterschiede zwischen den Jahren liessen sich haupts?chlich bei der Temperatursumme w?hrend der Wachstumsperiode ermitteln. Die Dauer der Dormanz als Summe von Temperaturwerten (Tagesgrade) war bei in h?herer Lage angebautem Pflanzgut kürzer als bei Pflanzung in tieferer Lage. Die Inkubationsperiode wurde als Zeit zwischen dem Einsetzen der Keimung und dem Punkt, an dem 90% der Pflanzknollen Tochterknollen gebildet hatten, gemessen. Zwischen den Jahren ergaben sich keine wichtigen Unterschiede. Die Knollenbildung an, Trieben erfolgte, wenn der Gehalt an Trockenmasse zwischen 22–32% lag, entsprechend der Herkunft des Pflanzgutes (Abb. 4,5 und 6).

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Résumé Un essai sur quatre années a été réalisé dans deux localités: Fey (650 m) et Bullet la Frêtaz (1200 m) avec la variété Bintje. La durée de croissance était celle habituelle de la production de plants et variait de 90 à 100 jours en fonction de la saison. Après la récolte, les tubercules étaient calibrés (40–50 mm), maintenus pendant trois semaines à 15°C puis conservés à l'obscurité dans un local à 18°C et 85–90% d'humidité relative. Des observations hebdomadaires étaient faites pour déterminer les stades de dormance et d'incubation. Parallèlement aux observations visuelles, des analyses de saccharose, d'acides citrique et malique étaient effectuées. Durant la dormance, la teneur en saccharose était de 0,1 à 0,2% du poids frais. Au départ de la germination celle-ci diminuait très faiblement. Durant la phase de croissance rapide des germes, elle augmentait de manière conséquente. La tubérisation des germes survenait lorsque la teneur en saccharose atteignait 0,85 à 2% du poids frais, en fonction de l'année et de l'origine du tubercule. Les teneurs en acides citrique et malique se comportaient de fa?on inverse lors du vieillissement du tubercule. Immédiatement après la récolte, la teneur en acide citrique se situait entre 0,4 et 0,5% du poids frais et celle de l'acide malique entre 0,05 et 0,15%. L'acide citrique diminuait durant la période d'incubation et l'acide malique augmentait pour atteindre 0,5% au départ de la tubérisation (figures 1, 2 et 3). La dormance était évaluée par le temps s'écoulant entre l'initiation du tubercule au champ et la germination. Des différences importantes étaient observées en fonction des années, particulièrement en rapport, avec la somme des températures relevées pendant la période de croissance. La durée de la dormance, exprimée en somme de températures (degrés-jour) était plus courte pour les plants cultivés en haute altitude que pour ceux se développant à basse altitude. L'incubation était évaluée par le temps s'écoulant entre le départ de la germination et le moment où 90 % des tubercules de plant produisaient des tubercules-fils; aucune variation importante n'était observée en fonction des années. La tubérisation survenait sur les germes lorsque la teneur en matière sèche se situait entre 22 et 32% mais dépendait de l'origine des plants (figures 4, 5 et 6).