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The development of a laboratory method of assessing varietal resistance of potato tubers to late blight (Phytophthora infestans)

Summary

A laboratory method of assessing varietal resistance of tubers to late blight with small numbers of tubers per variety is described, which gave results in accord with agricultural experience. The criterion of resistance was the frequency with which the fungus grew through 15-mm cores of tuber tissue below inoculated wounded eyes at 7.5°C, combined with the average time taken.

Tests were also carried out with cores with undamaged eyes and with cores wholly of medullary origin. In the former case the frequency with which the fungus grew through the cores was too low for practical purposes, and in the latter case varietal ranking was unreliable.

Zusammenfassung

Es wurden Untersuchungen durchgeführt, um die sortenbedingte Resistanz von Knollen gegenüber Knollenfäule, verursacht durchPhytophthora infestans, zu beurteilen. Das Kriterium für die Resistenz bildeten die Anzahl Kartoffelgewebepfropfen (Länge 15 mm), durch die der Pilz eindrang, und die durchschnittlich dafür benötigte Zeit. Zwei Arten von Gewebepfropfen wurden verwendet: Pfropfen ganz aus markigem Gewebe bestehend (Medulla-Typ) und Pfropfen, an deren einem Ende sich Peridermgewebe mit einem Auge befand. Die Augen wurden unbeschädigt gelassen oder vor der Inokulation mit einem Spiralbohrer verletzt. Abb. 1 stellt schematisch einen Pfropfen mit einem verletzten Auge nach der Inokulation dar, und Abb. 2 zeigt eine Anzahl solcher Pfropfen in Perspex-Zylindern in einer Keimkammer, wie sie in diesen Versuchen gebraucht wurden.

Die Tests mit den Medulla-Pfropfen glichen jenen von Lapwood (1965). Untersuchungen sowohl bei 15°C als auch bei 10°C (Tabelle 2) brachten keine sortenbedingten Unterschiede, die in Uebereinstimmung mit den Beobachtungen in der landwirtschaftlichen Praxis waren.

Tests an Pfropfen mit unbeschädigtem Auge wurden angestellt, um zu sehen, ob durch Kombination der Resistenz gegen Augeninfektion mit jener gegenüber dem Durchdringen des Gewebes unterhalb des Auges durch den Pilz eine bessere Unterscheidung erzielt werden könnte. Der Prozentsatz an durchdrungenen Augen war selbst bei 20°C (Tabelle 3) klein, und für eine tatsächliche Unterscheidung wäre eine sehr grosse Zahl von Pfropfen nötig. Der Test wäre deshalb nicht geeignet für den Gebrauch in Züchtungsprogrammen.

Inokulation von Pfropfen mit beschädigten Augen ergab eine grosse Zahl durchdrungener Pfropfen. Tabelle 4 zeigt, dass sich die sortenmässigen Unterschiede mit dem Sinken der Temperatur während der Inkubationszeit verstärkten. Abb. 3 zeigt einen Versuch mit 8 Sorten, bei dem die Inkubationstemperatur vier Tage nach der Inokulation von 10° auf 7,5°C gesenkt wurde; in diesem Versuch wurde eine ausgezeichnete Uebereinstimmung mit den Beobachtungen in der landwirtschaftlichen Praxis erzielt. Angaben aus einem Versuch mit 15 Sorten, die ebenfalls gut übereinstimmen, sind in Tabelle 5 aufgeführt.

Untersuchungen an Pfropfen mit verletzten Augen waren bei zehn Pfropfen, die von fünf Knollen pro Sorte genommen wurden, von Nutzen, da sie den Test für die Pflanzenzüchter geeignet machten. Der für die Pfropfen benötigte kleine Lagerraum erleichterte eine gute Umweltkontrolle, und die Prüfung ging rasch und leicht vor sich.

Résumé

L'auteur a effectué des tests dans le but de déterminer la résistance variétale des tubercules au mildiou (Phytophthora infestans); le critère de résistance est le nombre de noyaux de tissu du tubercule, de 15 mm de longueur, dans lesquels le champignon a pénétré, combiné avec le temps de pénétration. Il utilise deux types de noyaux de tissu: des noyaux entiers de tissu médullaire et des noyaux coupés de telle sorte qu'une extrémité soit du tissu péridermique portant un oeil. Les yeux ne sont pas endommagés ou sont endommagés en utilisant une vrille avant l'inoculation. La figure 1 montre en diagramme un noyau portant un oeil blessé après inoculation; la figure 2 montre un certain nombre de noyaux dans les cylindres transparents placés dans une enceinte à haute humidité du type utilisé dans ces expériences.

Les tests de noyaux médullaires ressemblent à ceux de Lapwood (1965). Les tests aussi bien à 15° qu'à 10°C (tableau 2) ne réussisent pas à classer les variétés en concordance avec les observations de la pratique agricole.

Les tests avec les noyaux avec oeil non blessé sont destinés à voir si l'on ne pourrait réaliser une meilleure classification en combinant la résistance à l'infection de l'oeil avec la résistance au développement du champignon dans les tissus en-dessous de l'oeil. Le pourcentage d'yeux dans lequel le champignon a pénétré est faible même à 20°C (tableau 3), et il s'avère nécessaire d'utiliser un très grand nombre de noyaux pour réaliser une classification valable. Le test pourrait alors être utilisé pour les programmes d'amélioration. Un grand nombre de noyaux attaqués résulte de l'inoculation de noyaux portant un oeil endommagé. Le tableau 4 montre que la distinction des variétés est augmentée par la chute de la température d'incubation, tandis que la figure 3 montre un essai portant sur huit variétés, la température d'incubation étant réduite de 10° à 7,5° quatre jours après l'inoculation, essai dans lequel on obtient une excellente concordance avec les observations de la pratique. Le tableau 5 fournit les résultats d'un essai portant sur 15 variétés, résultats s'accordant de nouveau fort bien avec la pratique.

Les tests de noyaux avec oeil blessé sont efficaces si l'on prélève 10 noyaux de cinq tubercules par variété, et sont donc utilisables par les améliorateurs. Le court temps de conservation nécessaire pour les noyaux facilite un bon contrôle du milieu et l'examen est rapide et facile.

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Langton, F.A. The development of a laboratory method of assessing varietal resistance of potato tubers to late blight (Phytophthora infestans). Potato Res. 15, 290–301 (1972). https://doi.org/10.1007/BF02361818

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02361818

Keywords

  • Late Blight
  • Phytophthora Infestans
  • Tuber Tissue
  • Tuber Core
  • Tuber Resistance