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European Potato Journal

, Volume 9, Issue 2, pp 111–128 | Cite as

Potato varieties and their protein electropherogram characteristics

  • Judith A. Zwartz
Articles

Summary

Protein electropherograms of 59 Dutch potato varieties, obtained by paper electrophoresis, turned out to be specific to the varieties. The specific characteristics were maintained even when external factors, such as soil type, level of nitrogen fertilization and environment were varied. The individual tubers of a sample showed the same patterns, provided that they were all full-grown. In several experiments, the sap of immature tubers gave patterns in which the peaks of slower moving fractions were lower.

A significant relationship was established between the electrophoretic characteristics and five out of the twelve characters analysed, in all the varieties studied.

Keywords

Potato Variety Immature Tuber Electrophoretic Characteristic Solution Aqueuse Dutch Potato 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Zusammenfassung

Bis jetzt bestand die einzige praktisch anwendbare Methode zur Identifizierung von Kartoffelsorten in der Untersuchung der Lichtkeime, was jedoch viel Zeit beanspruchte. Eine schnellere Methode stellt die Trennung der löslichen Eiweisse in den Knollen auf elektrophoretischem Wege dar. Die Elektropherogramme von 59 holländischen Sorten zeigten sich spezifisch zu sein (Tabelle 1, Abb. 5).

In einer Haushalt-Saftpresse (Rotel) wurden die Knollen zerkleinert und der Saft vom Brei getrennt. Nachher wurde die Stärke durch Filtration des Saftes abgetrennt. Alle Versuche wurden mit einem Elphor-H Papier-Elektrophoresc-Apparat nach einer abgeänderten Form der nachGrassmann undHannig (1952) benannten Methode ausgeführt. Das Auftragen des Saftes auf die Papierstreifen wurde durch Verwendung eines magnetischen Glas-Auftragsstempels (Abb. 1) vereinfacht. Da verschiedene Saftmengen leicht abweichende Muster ergaben — die sich am schnellsten bewegende Gruppe von Fraktionen wich unverhältnismässig stark ab (Abb. 2) —musste die Eiweiss-Konzentration jeder Probe vor der Untersuchung bestimmt werden. Jede Auftrennung beanspruchte 5 Stunden; die totale Wanderungsstrecke nach dieser Zeit war immer ungefähr dieselbe, und die Abständezwischen den entsprechenden Fraktionen auf den verschiedenen Streifen war konstant (Abb. 4). Die Streifen wurden nach dem Trocknen bei Zimmertemperatur mit Amidoschwarz-10B-Lösung gefärbt und die überschüssige Farbe nach und nach mit Methanol-Essigsäure und einer warmen, wässerigen Lösung von Essigsäure wieder herausgelöst. Für diesen Arbeitsvorgang benützte man rostfreie Stahlbehälter (Abb. 3). Nach der Entfärbung des Hintergrundes wurde der so präparierte Streifen mit einem Zeiss Extinktions-Schreiber II ausgemessen.

Nachdem man die Charakteristiken der Elektropherogramme festgestellt hatte, wurde der Einfluss äusserer Bedingungen während des Pflanzenwachstums und mögliche Variationen des Absorptionsmusters von einzelnen Knollen innerhalb einer Probe untersucht. Untersuchte äussere Einflüsse waren: die Bodenart (Tabelle 2), die Stickstoffdüngung (Tabelle 3), Umwelt, Knollengrösse (Tabelle 4) und Reifegrad. Nur die zwei letztgenannten Faktoren bewirkten signifikante Unterschiede. Kleine Knollen (Abb. 7) und unreife Knollen (Abb. 6) zeigten die gleichen Abweichungen, d.h. die langsam wandernden Gruppen von Fraktionen ergaben kleinere “Peak”-Höhen im Vergleich mit grossen und reifen Knollen. Die Ergebnisse der statistischen Auswertung der elektrophoretischen Merkmale und zwölf der wichtigsten Eigenschaften aller untersuchten Kartoffelsorten sind in Tabelle 5 aufgeführt. Bei fünf der zwölf Eigenschaften wurde eine signifikante Korrelation festgestellt.

Résumé

Jusqu'à présent, la seule méthode pratique d'identification des variétés de Pomme de terre consistait dans l'examen des germes qui exigeait un long délai. Une méthode plus rapide est la séparation par électrophorèse des protéïnes solubles des tubercules. Les courbes d'électrophorèse de 59 variétés hollandaises paraissent être spécififiques (Tableau 1, Fig. 5).

Les tubercules sont macérés et le jus séparé de la pulpe dans une centrifugeuse ménagère à jus (Rotel); l'amidon est éliminé par filtration. Tous les essais ont été exécutés avec un appareil d'électrophorèse sur papier “Elphor H”, selon la méthode modifiée deGrassmann etHannig (1952). La construction d'applicateurs magnétiques en verre (Fig. 1) simplifie l'application du jus sur les bandes de papier. Comme différentes quantités de jus donnent des aspects légèrement différents — le groupe des fractions se mouvant le plus rapidement varie d'une manière non-proportionnelle (Fig. 2) — la concentration en protéïne de chaque échantillon doit être déterminée avant l'application. Chaque cycle dure 5 heures, temps pendant lequel la distance totale couverte est approximativement constant ainsi que celles comprises entre les groupes de fractions identiques sur différentes bandes (Fig. 4). Les bandes sont séchées à la température de la chambre et colorées avec une solution amidoblack 10B et décolorées successivement dans methanol-acide acétique et une solution aqueuse schaude d'acide acétique. On utilise pour ce faire des récipients en acier inoxydable (Fig. 3). Quand le fond est décoloré la bande est exploréc avec un appareil Zeiss Extinction Recorder II qui reproduit la courbe d'électrophorèse.

La spécificité des courbes d'électrophorèse ayant été établie, on a étudié l'effet sur celles-ci des conditions externes pendant la croissance de la récolte, de même que la possibilité de variations des courbes de tubercules individuels d'un échantillon. Les conditions externes étudiées étaient le type de sol (Tableau 2), la fumure azotée (Tableau 3), le milieu, la grosseur de tubercule (Tableau 4) et la maturité. Seuls les deux derniers facteurs mentionnés induisaient des différences significatives. Les petits tubercules (Fig. 7) et les tubercules non mûrs (Fig. 6) montraient les mêmes déviations, c'est-à-dire que les groupes de fractions se mouvant plus lentement avaient des sommets plus bas par rapport aux tubercules gros et mûrs respectivement. Le Tableau 5 donne les résultats de l'analyse statistique des caractéristiques électrophorétiques et douze des caractères les plus importants de toutes les variétés étudiées. Cinq des douze caractères montrent une corrélation significative.

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References

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Copyright information

© Kluwer Academic Publishers 1966

Authors and Affiliations

  • Judith A. Zwartz
    • 1
  1. 1.Nederlands Instituut voor VolksvoedingWageningenThe Netherlands

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