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Waste potato dumps as sources of insects contaminated with soft rot coliform bacteria in relation to re-contamination of pathogen-free potato stocks

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Summary

Insects belonging to 12 genera in the Order Diptera, found at two large waste potato dumps in Scotland. were contaminated with soft rot coliform bacteria. In 1973, 5.7% and 3.2% and in 1974, 4.8% and 4.1% of the insects caught at each site yielded these organisms. The bacteria were identified mainly asErwinia carotovora var.carotovora, though some isolates wereErwinia carotovora var.atroseptica. Isolations from potato dump waste showed that at the time when fly activity was greatest the majority of soft rot coliforms in the waste wereE. carotovora var.carotovora, despite the fact that tubers originally forming the dumps were almost certainly infected mostly withE. carotovora var.atroseptica. Contaminated insects could readily transmit soft rot coliforms to damaged areas on the aerial parts of potato plants. It is suggested that potato stocks freed from these organisms by the stem cutting procedure could become re-contaminated by insects that disperse from potato dumps.

Zusammenfassung

Zwölf Arten von Insekten der Gattung Diptera, periodisch gesammelt auf zwei grossen Kartoffelabfallhaufen in Schottland, waren mit koliformen Nassfäulebakterien kontaminiert (Tab. 2, 3, 5 und 6). Nur zwei der Arten galten vorher als mögliche Uberträger dieser Organismen. 1973 waren 4,6% der an den beiden Orten während der Saison gesammelten Insekten mit diesen Organismen behaftet, 1974 waren es 4,5%. Nicht weniger als 9,6% der Insekten waren bei einigen Fängen im Jahre 1973 und 14,7% im Jahre 1974 Träger von NassfäuleErwinia sp.

Die Fruchtfliegen (Parascaptomyza sp. undDrosophila spp.) waren 1973 die am häufigsten kontaminierten Insekten (Tab. 2 und 3). Diese Gruppe von Insekten war auch 1974 meistens kontaminiert, aber am häufigsten wurden die Bakterien vonScatophaga spp. undDelia spp. (Tab. 5 und 6) isoliert.

Sowohl 1973 als auch 1974 wurdeErwinia carotovora var.carotovora (in der FolgeE. carotovora genannt) häufiger von den Insekten isoliert alsErwinia carotovora var.atroseptica (in der FolgeE. atroseptica genannt) (Tab. 1 und 4), obwohl die Knollen. die ursprünglich den Abfallhaufen ausmachten, fast sicher meistens mitE. atroseptica infiziert waren. Das Verhältnis vonE. carotovora zuE. atroseptica, isoliert von Insekten beider Haufen, war 1973 9,5∶1 (13,5∶1 und 5,5∶1 je Abfallhaufen) und 1974 3,8∶1 (2,7∶1 und 6,8∶1 für die beiden Orte).E. atroseptica wurde 1973 nur früh in der Vegetationszeit (vor dem 30. Juli) von den Insekten isoliert (Tab. 1), 1974 nur früh (vor dem 30. Juli) oder spät in der Vegetationszeit (nach dem 10. Oktober) (Tab. 4).E. carotovora dagegen konnte in beiden Jahren über die ganze Vegatationszeit isoliert werden (Tab. 1 und 4). Die Wiedergewinnung vonE. atroseptica von Insekten war mit dem Vorhandensein von frisch abgelagerten faulen Knollen zur Zeit. wenn die Insekten gesammelt werden. verbunden. EinzigE. carotovora wurde von Insekten isoliert. die zu einer Zeit gesammelt wurden, wenn auf den Abfallhaufen nurälteres verfaulendes Material vorhanden war.

Isolationen von faulenden Ueberresten, die 1975 dem Abfallhaufen entnommen wurden (Tab. 7), zeigten, dass sowohlE. carotovora als auchE. atroseptica in der Regel das ganze Jahr vorhanden waren.E. atroseptica herrschte früh im Jahr (Januar bis Juni) vor und an einem Ort auch spät in der Zeit der Musterentnahme (Oktober bis Dezember).E. carotovora war von Juni bis Oktober der am meisten isolierte Organismus. Das Vorherrschen vonErwinia carotovora var.atroseptica war mit dem Vorhandensein von frisch weggeworfenen Kartoffelknollen früh und spät in der Zeit der Musterentnahme verbunden.E. carotovora schien in den faulenden Knollen länger zu überleben und war der am meisten isolierte Organismus aus älterem verwesendem Material.

Die Verhältniswerte vonE. carotovora zuE. atroseptica. isoliert von Insekten. waren höher alsjene, die für das verfaulende Material aus den Abfallhaufen gefunden wurden. Es ist anzunehmen, dass die Insekten selbst einen selektiven Einfluss zu Gunsten vonE. carotovora ausüben.

Von einem der Abfallhaufen gesammelten Insekten übertrugen im GlashausE. carotovora sogleich auf verletzte Kartoffelstengel. Man nimmt an, dass Kartoffelbestände. die mit Hilfe des Stengelschnittes von koliformen Nassfäuleerregern befreit wurden, durch Insekten, die von Kartoffelabfallhaufen kommen, wieder verseucht werden können.

Résumé

12 genres d'insectes appartenant à l'ordre des Diptères, capturés périodiquement en Ecosse. sur deux grands tas de déchets de pommes de terre se sont révélés être contaminés par des bactéries coliformes. agents de la pourriture molle (tableaux 2, 3, 5 et 6). Auparavant, seuls 2 genres avaient été cités comme vecteurs possibles de ces microorganismes. En 1973, 4.6% des insectes capturés aux 2 endroits, et en cours de saison. portaient ces parasites de la pomme de terre. En 1974. 4,5% étaient également contaminés. Pour l'ensemble de ces captures. il y a eu 9.6% des insectes en 1973. et 14.7% en 1974 qui portaientErwinia sp.

Les mouches des fruits (Parascaptomyza etDrosophila spp.) ont été le plus fréquemment contaminés en 1973 (tableaux 2 et 3). Ce groupe d'insectes était également atteint en 1974. mais les bactéries on été plus fréquemment isolées à partir deScatophaga spp. etDélia spp. (tableaux 5 et 6).

En 1973 et 1974.Erwinia carotovora var.carotovora (dans la suiteE. carotovora) a été plus fréquemment isolé de ces insectes qu'Erwinia carotovora var.atroseptica (dans la suiteE. atroseptica) (tableaux 1 et 4) bien que les tubercules constituant à l'origine les tas de déchets étaient certainement plus infestés parE. atroseptica. Le rapport entreE. carotovora etE. atroseptica pour les isolements sur insectes provenant des deux endroits a été 9,5/1 (respectivement 13.5/1 et 5.5/1 pour chacun des tas de déchets) en 1973 et 3,8/1 (2,7/1 et 6,8/1) en 1974.E. atroseptica n'a été isolé que tôt dans l'année (avant le 30 juillet) en 1973 (tableau 1) et 1974 (tableau 4) elle l'a été précocement (avant le 30 juillet) ou tardivement (après le 10 octobre).E. carotovora, par contre, l'a été durant toute la saison pendant les deux années (tableuaux 1 et 4) l'isolement d'E. atroseptica est lié au moment de la capture des insectes, à la présence de tubercules nouvellement pourris lors de la mise en tas. Par contreE. carotovora a été isolé à partir des insectes capturés sur les tas où il n'y avait que du matériel présentant des pourritures plus agées.

En 1975, des isolements effectués sur les tas de déchets ont montré qu'E. carotovora etE. atroseptica étaient habituellement présents toute l'année (tableau 7).E. atroseptica était prédominante en début de saison (de janvier à juin). II n'y a eu qu'un seul cas où on l'a observé plus tardivement durant la période d'échantillonage (octobre à décembre).E. carotovora a été le principal organisme isolé de juin à octobre. La prédominance d'E. atroseptica était associée à la présence de tubercules nouvellement entreposés précocement et tardivement durant la période d'échantillonage.E. carotovora semblait subsister plus longuement dans les tubercules pourris et était le principal organisme isolé à partir de matériel altéré le plus agé.

Les rapportsE. carotovora surE. atroseptica obtenus à partir des isolements effectués sur insectes ont été plus élévés que ceux trouvés à partir du matériel pourri en provenance des tas. Les auteurs suggèrent que les insectes euxmêmes peuvent exercer une action sélective en faveur d'E. carotovora.

Les insectes collectés à partir d'un des tas peuvent transmettre facilementE. carotovora aux pommes de terre se trouvant en serre et dont les tiges sont endommagées. Les auteurs suggèrent que les lots de pommes de terre indemnes de bactéries coliformes grace au procédé de bouturage peuvent être à nouveau recontaminé à partir des tas de déchets de pommes de terre et par l'intermédiaire des insectes.

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Harrison, M.D., Quinn, C.E., Ann Sells, I. et al. Waste potato dumps as sources of insects contaminated with soft rot coliform bacteria in relation to re-contamination of pathogen-free potato stocks. Potato Res 20, 37–52 (1977). https://doi.org/10.1007/BF02362299

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