The spread ofErwinia carotovora var.atroseptica (blackleg) and var.carotovora (tuber soft rot) from degenerating seed to progeny tubers in soil

Summary In 1977, spread of serologically identifiable strains ofErwinia carotovora var.atroseptica and var.carotovora were traced from inoculated ‘seed’ through soil to progeny tubers of cv. Pentland Crown by placing inoculated tubers against the seed tubers of field plants at four different dates from late June to September. Progeny tubers were dug and soil samples taken 2, 4 and 8 weeks after placement and at a common final harvest, and tubers induced to rot and the causal organism identified by immunodiffusion serology. Early placements coincided with the onset of predominantly dry weather which lasted until early August and although bacteria of both varieties were detected in soil none were found in induced progeny tuber rots. Much of August was wet and resulted in successful spread of both pathogens to progeny tubers. Most of September was dry and spread to progeny from the last placement date was only detected in early October following late September rain.

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Zusammenfassung Der 1977 durchgeführte Feldversuch ist eine Fortsetzung der 1976 begonnenen Arbeit, in der die Ausbreitung eines serologisch identifizierbaren Stammes vonErwinia carotovora var.atroseptica von infiziertem Pflanzgut auf die Tochterknollen der Sorte Pentland Crown nachweisbar war, in dem inokulierte Knollen gegenüber der der Pflanzknollen in das Feld gebracht wurden (Harris & Lapwood, 1977). Um zu bestimmen, ob eine übertragung stattgefunden hat, wurden die Tochterknollen zuverschiedenen Zeiten w?hrend der Wachstumsperiode geerntet, die F?ule ausgel?st und das verantwortliche Bakterium durch einen Immundiffusionstest identifiziert (Vruggink & Maas Geesteranus, 1975). Die 1977 durchgeführten Untersuchungen vergleicht in zwei nebeneinander liegenden Feldversuchen die Ausbreitung von var.atroseptica und von einem serologisch identifizierbaren Stamm von var.carotovora. Material und Methoden entsprechen den bei Harris & Lapwood (1977) beschriebenen und Tabelle 1 zeigt die 4 Daten, an denen die inokulierten Pflanzknollen in den Bestand gebracht wurden, sowie die Daten 2, 4 und 8 Wochen nach der Pflanzung der inokulierten Knollen an denen Boden-und Knollenproben genommen wurden. Die Abbildung zeigt die Beziehungen zwischen der Ausbreitung der inkubierten St?mme in den Boden und in die Tochterknollen und der Bodentemperatur in der Knollenansatzzone und der w?chentlichen Regenmenge. Pflanzungen Ende Juni und Anfang Juli fielen mit dem Beginn einer trockenen Wetterperiode zusammen, die bis Anfang August anhielt und obwohl Bakterien beider Variet?ten im boden gefunden wurden, konnten mit Ausnahme von var.carotovora am 5. September, 8 Wochen nach der Pflanzung im Juli, keine in faulenden Tocheterknollen entdeckt werden. Der August war nass und dies führte zu einer erfolgreichen Ausbreitung beider Pathogene in Tochterknollen nach der Auspflanzung im August. Der September war trocken und eine Ausbreitung von der Auspflanzung im September wurde nur Anfang Oktober nach einem Regen im September gefunden. Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse über den Zustand der Mutter-(Pflanz)-knollen, die von den Pflanzen nicht entfernt worden waren und der bei jeder probennahme beschrieben wurden. Anfang Juli begann bei einigen der Zerfall, bei den meisten jedoch erst Ende September. Isolierungen aus faulenden Knollen von ‘inokulierten’ Parzellen ergaben meistens ‘fremde’ St?mme, aber einige reagierten doch mit den spezifischen Antiseren; in den Kontrollparzellen waren nur ‘fremde’ St?mme zu finden. Das Vorhandensein der natürlichen Pflanz-(Mutter)-knolle ver?nderte unzweifelhaft das Ausbreitungsmuster, obwohl es natürlich m?glich ist, dass in den Infektionsstellen der Tochterknollen Vermischungen zwischen ‘eingeführten’ und ‘fremden’ St?mmen stattgefunden haben. Diskutiert wird der Wert solcher Versuche, in der Untersuchung über die Rolle der faulenden Pflanzknolle. Die Verwendung inokulierter von der Pflanze abgel?ster Knollen hat den Vorteil, dass eine Art ‘Boden-Inokulum’ zu verschiedenen Zeiten eingeführt und der Einfluss der nachfolgenden Wetterbedingungen auf die Ausbreitung der Bakterien untersucht werden kann: die anhaftende Mutterknolle ist in diesem Zusammenhang nur von wenig Nutzen, da der Zeitpunkt und die Ursache des Faulens nicht bekannt sind. In Grossbritannien wird var.carotovora als zweitrangig betrachtet gegenüber var.atroseptica. Dieser Versuch zeigt, dass beide Pathogene sich gleich gut von ‘Bodenquellen’ ausbreiten k?nnen, und dass daher die Rolle von var.carotovora, die h?ufig in Pflanzgut auftritt, vor allem in Herkünften aus Stengelabschnitten (VTSC), intensiver untersucht werden muss.

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Résumé L'expérimentation au champeffectuée en 1977 est la suite de travaux commencés en 1976; on a suivi alors la transmission d'une race sérologiquement identifiable d'Erwinia carotovora var.atroseptica d'une semence inoculée à des tubercules fils de la variété Pentland Crown en plantant des tubercules inoculés contre des tubercules de semence en plein champ (Harris & Lapwood, 1977). Pour déterminer comment l'évolution a eu lieu, les tubercules fils récoltés à différents stades sont conduits à putréfaction et la bactérie responsable identifiée par des tests d'immunodiffusion (Vruggink & Maas Geesteranus, 1975). L'étude de 1977 compare le mode de transmission de var.atroseptica et d'une race sérologiquement identifiable de var.carotovora dans deux expémentations placées c?te à c?te en plein champ. Le matériel et les méthodes suivent ceux décrits par Harris & Lapwood (1977); le tableau I montre les quatre dates de mise en place dans la culture des tubercules inoculés et les dates de prélèvements de tubercules et de sol, 2, 4 et 8 semaines après cette mise en place. Comme le montre la figure 1, la transmission des souches incubées aux tubercules fils et dans le sol est en relation avec la profondeur de tubérisation et la pluviométrie hebdomadaire. La mise en terre à la fin juin et début juillet co?ncide avec le début du temps chaud qui dura jusqu'à début ao?t et, quoique les bactéries des deux variétés soient détectées dans le sol, aucune n'a été découverte dans les pourritures de la descendance, à l'exception de la variétécarotovora le 5 septembre, sur l'échantillon de 8 jours correspondant aux tubercules mis en place en juillet. Une grande partie du mois d'ao?t a été humide et il en résulte une transmission favorable des deux pathogènes aux tubercules fils pour les échantillons mis en terre en ao?t. La plus grande partie de septembre a été sèche, aussi nous n'avons décelé dans les lots mis en place en septembre la transmission à la descendance qu'au début octobre, après les pluies de fin septembre. Le devenir des tubercules mères, qui n'ont pas été détachés de la plante, est étudié à chaque échantillonnage, et les résultats sont décrits dans le tableau 2. Peu ont commencés à se désagréger avant début juillet et beaucoup fin septembre. Des isolements de tubercules pourris montrent la présence de races sauvages dans les parcelles inoculées, et quelques-unes réagissent avec les anti-sérums spécifiques; les isolements à partir de tubercules pourris provenant de parcelles témoins révèlent uniquement l'existence de races ‘sauvages’. Ainsi, la présence de tubercules mères a perturbé le type de transmission décrit, bien qu'une compétition ait pu avoir lieu entre races ‘introduites’ et ‘sauvages’ aux sites d'infection des tubercules fils. La valeur de ce type d'expérimentation dans l'étude du r?le du tubercule de semence pourrie est discutée. L'utilisation de tubercules inoculés indépendants de la plante présente deux avantages: on peut introduire la source d'inoculum du sol à différentes dates et étudier les effets des conditions climatiques ultérieures sur la transmission bactérienne; le tubercule mère, en tant que source d'inoculum, n'est guère utile puisque la date et la cause des pourritures ne sont pas connues. En Grande-Bretagne, la variétécarotovora est considérée comme d'importance secondaire par rapport à la variétéatroseptica. Cette expérimentation suggère que les deux pathogènes peuvent se transmettre facilement à partir des sources du sol, et par conséquent le r?le de la variétécarotovora, qui est présente fréquemment dans les lignées de semence et qui provient spécialement de bouturage, nécessite d'être étudiée de fa?on plus intensive.