Reaction of tubers of r-gene potato clones to inoculation with specialized races ofPhytophthora infestans

Summary

Tubers of 46 R-gene potato clones were inoculated with races ofPhytophthora infestans, which either.

• 1. caused a hypersensitive reaction on the leaves of the clone or

• 2. could infect and spread in the leaves.

The gene R₁ conferred comparable hypersensitivity to tubers and leaves, whereas genes R₂, R₃ and R₄ often did not. Races giving a hypersensitive reaction in the leaves of R₂, R₃ and R₄ clones grew in the tubers, but more slowly than in clones without these genes.

Tubers of most clones were highly susceptible (often more so than the cloneKing Edward), to races of the fungus that spread in their leaves.Orion andReaal were two of the few clones whose tubers resisted infection by races able to invade their leaves.

Zusammenfassung

Knollen von 46, mit dem R-Gen versehenen Kartoffelklonen wurden mit Rassen vonPhytophthora infestans geimpft, welche entweder

• 1. eine Überempfindlichkeitsreaktion in den Blättern des Klons verursachten;

• 2. die Blätter infizierten und sich in diesen verbreiten konnten.

Die Schätzungen der Knolleninfektion waren entweder auf die Entwicklung des Myzels an der Impfungsstelle (Tabelle 4), oder auf den Grad des Eindringens in die Scheiben (Tabelle 5) gegründet. Die inTabelle 4 angeführten Werte der Infektion sind inTabelle 1 zusammengefasst und in Bezug auf einige repräsentative Klone in derAbbildung 1 veranschaulicht; Werte für einige in derTabelle 5 angeführte Klone finden wir in derAbbildung 2.

Die Ergebnisse zeigen, dass das R₁-Gen eine ähnliche Überempfindlichkeit in den Knollengeweben verursacht wie in den Blättern, was bei den Klonen mit Genen R₂, R₃, und R₄ oft nicht der Fall war. Biotypen, welche in den Blättern von Klonen mit R₂, R₃ und R₄ eine Überempfindlichkeitsreaktion ergaben, wuchsen zwar in den Knollen, jedoch langsamer wie bei Klonen, welche diese Gene nicht besassen. Die Kraft der Überempfindlichkeitsreaktion war in den mit demselben R-Gen versehenen Klonen wesentlich verschieden, woraus wir auf den Einfluss von Nebenfaktoren auf die Aktivität des Hauptgens schliessen können.

Die Knollen der meisten Klone waren in hohem Mass anfällig (oft anfälliger wie dasKing Edward-Klon) für Rassen des Pilzes, welche sich in ihren Blättern verbreiteten.Orion undReaal waren zwei der wenigen Klone, deren Knollen eine geringe Resistenz gegenüber den Pilzrassen, die sich in ihren Blättern verbreiten konnten, besasen. Die Resistenz der Knollen der SorteOrion gegenüber der Kartoffelfäule-Infektion wurde durch Beobachtungen im Freiland bestätigt (Tabelle 3).

Aus dem Vergleich der nach Impfung von Schale und Mark erfolgten Knolleninfektion sehen wir, dass sich im allgemeinen kaum ein Unterschied zwischen der Anfälligkeit dieser beiden Knollenteile zeigt. (Tabelle 6). Die Cortex war jedoch oft anfälliger wie das Mark bei Klonen, in welchen trotz der Überempfindlichkeitsreaktion ein beschränktes Wachstum stattgefunden hatte (Tabelle 2).

Résumé

Aux tubercules de 46 clones de pommes de terre à gène R, on a inoculé des biotypes deP. infestans qui

• 1. provoquaient une réaction d'hypersensibilité des feuilles du clone.

• 2. pouvaient causer une infection et se répandre dans les feuilles.

L'appréciation de l'infection des tubercules était basée soit sur le développement mycélien au lieu d'inoculation (Tableau 4), soit sur la cote de pénétration dans des tranches (Tableau 5). Les chiffres d'infection duTableau 4 sont résumés auTableau 1 et représentés pour quelques clones représentatifs dans laFigure 1; les chiffres relatifs à quelques-uns des clones duTableau 5 sont représentés dans laFigure 2.

Les résultats permettent de constater que le gène R₁ conférait aux tissus des tubercules une hypersensibilité comparable à celle des feuilles, ce que les gènes R₂, R₃ et R₄ ne faisaient souvent pas. Les biotypes provoquant une réaction d'hypersensibilité dans les feuilles des clones à gènes R₂, R₃ et R₄ se développaient dans les tubercules, mais plus lentement que dans les clones sans ces génes. L'importance de la réaction d'hypersensibilité présentait des différences considérables dans des clones contenant le même gène R, ce qui révèle l'influence de facteurs secondaires sur l'action du gène principal.

Les tubercules de la plupart des clones étaient extrêmement susceptibles (souvent plus susceptibles que le cloneKing Edward) aux biotypes de la moisissure qui se répandaient dans leurs feuilles.Orion etReaal étaient deux des rares clones dont les tubercules manifestaient quelque résistance aux biotypes capables d'envahir leurs feuilles. La résistance des tubercules d'Orion au mildiou a été confirmée par des observations en plein champ (Tableau 3).

La comparaison des infections des tubercules par inoculation dans le cortex et dans la médulle a permis de constater qu'en général, la susceptibilité des deux régions différait peu (Tableau 6). Pourtant, le cortex était souvent plus susceptible que la médulle dans les clones où se produisait un faible développement malgré une réaction d'hypersensibilité (Tableau 2).