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The role of the seed tuber in the contamination byErwinia carotovora of potato crops in Scotland

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Summary

Some mother tubers rotted as early as July and most were extensively rotted by the end of August.Erwinia carotovora var.carotovora andE. carotovora var.atroseptica were frequently isolated from them and from the soil in their vicinity. Daughter tubers became contaminated only after the rotting mother tubers had liberated bacteria into the soil. By the end of August and early September most of these were contaminated. Moreover, the absence of contamination in progeny tubers of pot and field grown plants without mother tubers in contrast to its presence where mother tubers were present further supports the view that the seed tuber is the main source of contamination byE. carotovora in potato crops in Scotland.

In the early stages of multiplication, virus tested clones raised from single tuber selections were more contaminated than those originating from virus tested stem cuttings. This observation is tentatively explained in terms of the presence or absence of mother tubers in the original propagative material and of the time of harvest.

Zusammenfassung

Wöchentliche Musterentnahme von Kartoffelpflanzen während der Vegetationszeit im Jahre 1968 zeigte, dass einige Mutterknollen schon früh im Juli faulten und dass die meisten Knollen Ende August ausserordentlich stark angefault waren (abb. 2). SowohlErwinia carotovora var.carotovora als auchE. carotovora var.atroseptica wurden wiederholt von diesen Knollen und von Erde in ihrer Nähe isoliert. Tochterknollen wurden erst angesteckt, wenn ein grosser Teil der Mutterknollen faul geworden war (Abb. 2). Zudem waren die angesteckten Tochterknollen fast immer mit Pflanzen verbunden, an denen die Mutterknollen faulten. Das Fehlen der Anstekkung bei Knollen der Nachkommenschaft (Topf-und Feldversuche) von Pflanzen, bei denen die Mutterknolle entfernt wurde, im Vergleicht mit Pflanzen, denen die Mutterknolle belassen wurde (Tabellen 1 und 2), ist ein weiterer Beweis, dass die Pflanzknolle die Hauptquelle der Ansteckung von Kartoffelbeständen in Schottland ist. Diese Hypothese wird ferner gestützt durch die früheren Feststellungen (Pérombelon, 1972a und 1973), dass die Bakterien nicht im Boden über-wintern, dass die meisten Pflanzknollen in Schottland mitE. carotovora angesteckt sind und dass Schwarzbeinigkeit kenne grössere Ansteckungsquelle ist.

In den frühen Stadien der Vermehrung waren die auf Virusbefall untersuchten Klone, basierend auf Knollenauslese, stärker infiziert als jene, die von virusgetesteten Stengelstecklingen stammten (Tabelle 3). Diese Beobachtung wird versuchsweise erklärt mit den Begriffen der Anoder Abwesenheit von Mutterknollen im ursprünglichen Vermehrungsmaterial und im Zeitpunkt der Ernte. Die umfassende Ansteckung von Knollen, die aus handelsüblich auf Virusbefall getesteten Partien aus Stengelstecklingsvermehrung stammten (Tabelle 4), weist darauf hin, dass Wiederansteckung jedoch eine allgemeine Erscheinung ist und dass die Quelle der Krankheitserreger bei den verseuchten Maschinen, den Grundbesitzern und den Insekten zu suchen ist. Es kann sein, dass anfänglich nur wenige Knollen befallen sind. Die Verseuchung wird sich jedoch in den Partien in wenigen Generationen infolge der grossen Anzahl der durch das Verfaulen der angesteckten Mutterknollen im Boden freigewordenen Bakterien ausbreiten.

Résumé

Des prélèvements hebdomadaires de plantes de pomme de terre au cours de la saison 1968 ont montré que plusieurs plante-mères pourrissaient déjà en juillet et qu'à la fin août la pourriture avait atteint la plus grande partie d'entr'eux (fig. 2). Sur ceux-ci et dans le sol du voisinage, on a isolé fréquemment aussi bienErwinia carotovora var.carotovora queE. carotovora var.atroseptica. Les tubercules-fils sont contaminés seulement lorsqu'une proportion élevée de tuberculesmères sont pourris (fig. 2). Au surplus, on trouve presque toujours les tubercules-fils contaminés dans les plantes dont le tubercule-mère est en pourriture. L'absence de contamination dans la descendance de tubercules de plantes poussées en pots et en champ dont le tubercule-mère a été enlevé, par opposition à la présence de pourriture là où le tubercule-mère est présent (tableaux 1 et 2), apporte une preuve supplémentaire que le plant-mère set la principale source de contamination des cultures de pommes de terre en Ecosse. Cette hypothèse est renforcée par les précédentes découvertes (Pérombelon, 1972 et 1973) que les bactéries n'hivernent pas dans le sol, que la plus grande partie des plants d'Ecosse sont contaminés parE. carotovora et que les plantes atteintes de jambe noire ne constituent pas une source majeure de contamination.

Dans les premiers stades de multiplication, les clones testés pour l'absence de virus qui se développent à partir de tubercules uniques sélectionnés sont davantage contaminés que ceux provenant de boutures de tiges testées (tableru 3). Cette observation s'explique expérimentalement en termes de présence ou d'absence du tubercule-mère au début de la propagation du matériel et au moment de la récolte. L'importante contamination des plants commerciaux testés pour les virus (VT stocks) originaires de boutures de tiges (tableau 4) suppose un phénomène général de ‘recontamination’; elle suppose aussi que la source initiale des bactéries sont les machines, les repousses et les insectes.

Initialement quelques tubercules seulement peuvent être atteints. Cependant la contamination s'étendrait dans les stocks au cours des diverses générations, en raison du grand nombre de bactéries libérées dans le sol par les tubercules-mères contaminés.

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Pérombelon, M.C.M. The role of the seed tuber in the contamination byErwinia carotovora of potato crops in Scotland. Potato Res 17, 187–199 (1974). https://doi.org/10.1007/BF02360386

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