Laboratory assessments of the susceptibility of potato tubers to infection by blight (Phytophthora infestans)

Summary

The tubers of potato varieties that differ in field susceptibility toPhytophthora infestans also differed when wound-free tubers, grown in peat, were sprayed with spore suspensions. Those very susceptible in the field not only gave the most infected tubers but the area of rotted tissue per infection was more than in resistant varieties.

The fungus penetrated the tubers through eyes or lenticels and with few exceptions the total numbers of penetrations decreased with increasing field-resistance of the variety. Tubers of some resistant varieties developed many infections but most of the lesions were arrested when still necrotic threads or after limited rotting of tissues.

With most of the 15 varieties tested, laboratory and field assessments of resistance were well correlated, butUp-to-Date, King Edward andArran Pilot were more resistant than expected from field assessments andArran Viking less.

Zusammenfassung

Im Bemühen, für die Kartoffelzüchter eine nützliche Arbeitsmethode zu finden, wurden 15 Sorten, die im Feld fürPhytophthora infestans unterschiedlich anfällig sind, im Labor getestet. In Töpfen (gefüllt mit Torf) wurden unverletzte Knollen erzeugt und nach der Ernte mit einer gemischten Aufschwemmung von Sporangien Zoosporen bespritzt. In der Regel wurden frühe und mittelfrühe Sorten zusammen in einer und die späten Sorten in einer andern Gruppe geprüft, wobeiUp-to-Date undArran Viking jeweils als Vergleichssorten dienten. Das Gruppieren nach der Reifezeit trennte die resistenten von den anfälligen Sorten (Tabelle 1). Um aber die sortenbedingten Unterschiede genauer zu prüfen, wurden in zwei Versuchen die Sorten auf Grund der Anfälligkeit im Feld neu gruppiert (Tabelle 2).

Jene Sorten, die als “sehr anfällig” im Feld bewertet wurden (Ulster Ensign, Duke of York, Bintje undArran Banner), ergaben die grösste Anzahl befallener Knollen mit den grösste ausgebildeten Fäulnisstellen im Gewebo pro Infektion (Tabelle 2), während “sehr resistente” Sorten (Ackersegen, Zeeburger, Pimpernel undRobijn) gewöhnlich am wenigsten befallene Knollen und immer das geringste Ausmass an Fäulnis aufwiesen. Bei Sorten, die als feldanfällig (Arran Pilot, King Edward undUp-to-Date) oder als feldresistent (Arran Viking, Majestic undVoran) eingestuft wurden, zeigten sich, mit Ausnahme vonMajestic, keine deutlichen Unterschiede. Bei den meisten Sorten bestand jedoch eine gute Korrelation zwischen Feld- und Laborbeurteilung der Resistenz.

Der Pilz drang durch Augen oder Lentizellen in die Knollen ein, und mit wenigen Ausnahmen sank die Gesamtzahl der Infektionsstellen mit Ansteigen der Feldresistenz der Sorte (Tabelle 3). Knollen von einigen resistenten Sorten, z.B.Arran Viking undPimpernel, entwickelten viele Infektionen, aber die meisten der Läsionen kamen zum Stillstand kurz nachdem wenig fadenförmig ausgebildetes nekrotisches Gewebe oder begrenzte Fäulnisstellen sich gebildet hatten.

Einige der sortenbedingten Abweichungen zwischen verschiedenen Versuchen schienen im Zusammenhang mit dem Inokulationsdatum zu stehen (Tabelle 1). Knollen von Sorten, die als “resistent” oder “sehr resistent” eingereiht wurden, wurden in zunehmendem Masse resistent gegen eine Infektion, während dies bei “anfälligen” oder “sehr anfälligen” Sorten nich der Fall war. Die Zahl der Lentizelleninfektionen bei resistenten Sorten nahm gegen Ende August/Anfang September ab, während die Zahl der infizierten Augen gleich blieb. Auf dem Felde anfällige Sorten zeigten diese Erscheinung nicht.

Unterschiede zwischen den Sorten wurden erst nach Prüfung vicler Knollen in mehreren Tests offenbar (Tabelle 1), und da die Unterschiede im Ausmass des infizierten Gewebes die anfälligen von den resistenten Sorten besser trennte als die Anzahl der befallenen Knollen, scheint diese Methode für die Auswahl resistenter Sorten wenig Vorteile zu bieten gegenüber einer Methode, die die Bestimmung der Resistenz des Gewebes direkt ermöglicht.

Résumé

Dans le but de mettre au point une technique valable pour les méliorateurs de pomme de terre, on a testé au laboratoire la susceptibilité du tubercule auPhytophthora infestans de 15 variétés de pomme de terre. On a pulvérisé avec une suspension de sporanges/zoospores des tubercules indemnes de blessure produits dans la tourbe. Les variétés normalement précoces et celles de principale récolte ont été testées ensemble dans un même groupe tandis que les variétés tardives constituaient un autre groupeUp-to-Date etArran Viking étaient témoins communs aux deux groupes. Le groupement par maturité séparait les variétés résistantes des susceptibles (tableau 1) et pour tester d'une manière plus précise les différences variétales, les variétés étaient dans deux essais, groupées selon la susceptibilité au champ (Tableau 2).

Les variétés cotées “trés susceptibles au champ” (Ulster Ensign, duke of York, Bintje etarran Banner) ont donné le plus grand nombre de tubercules infectés et la plus grande quantité de tissu pourri par infection (Tableau 2), tandis que les variétés “très résistantes” (Ackersegen, Zeeburger, Pimpernel etRobijn) ont habituellement donné le moins de tubercules infectés et toujours le moins de pourriture. Les variétés cotées comme “susceptibles au champ” (Arran Pilot, King Edward etUp-to-Date) et résistantes auMajestic etVoran) n'ont pas été, exceptéMajestic, clairement distinguées. Cependant chez la plupart des variétés, il apparaissait une bonne corrélation entre les évaluations de résistance au champ et en laboratoire.

Le champignon pénètre dans les tubercules par les yeux ou les lenticelles et, à part quelques exceptions, le nombre total de pénétrations diminue avec l'augmentation de la résistance au champ de la variété (Tableau 3). Les tubercules de plusieurs variétés résistantes, par exempleArran Viking etPimpernel, sont fort infectés, mais le développement de la plupart des lésions est arrêté au stade de petites taches nécrotiques filamenteuses ou d'attaque limitéc de la chair du tubercule.

Une certaine variation variétale entre les différents essais semble être liée à la date d'inoculation (Tableau 1). Les tubercules de variétés classées résistantes ou très résistantes présentent une résistance croissante à l'infection, tandis que rien ne change chez les variétés susceptibles au très susceptibles. Le nombre de lenticelles infectées diminue à la fin août ou début de septembre chez les variétés résistantes, tandis que les nombres d'yeux infectés restent les mêmes. Ce phénomène ne se remarque pas chez les variétés susceptible s au champ.

Les différences entre variétés ne deviennent nettes qu'après examen de beaucoup de tubercules dans plusieurs tests (Tableau 1), et comme les différences dans le total du tissu détruit séparent mieux les variétés susceptibles des résistantes que le nombre de tubercules infectés, il semble y avoir peu d'avantage dans cette méthode de sélection de variétés résistantes, d'établir en outre directement la résistance du tissu.