Relative susceptibilities of eleven potato cultivars and breeders' clones toGlobodera pallida pathotype Pa 3, with a discussion of the interpretation of data from pot experiments
Curves according to the equationPf=M′ (1-e−aPi/M′) fitted well to the relations according to Seinhorst's (1993) modelPf=yeyhM(1-e−aPi/M) between initial egg densities of potato cyst nematodes (Globodera rostochiensis, G. pallida)Pi up to 5Th (Th=the tolerance limit of haulm weight) andPf at the end of the growing season (a=maximum rate of reproduction,M, M′=different theoretical maximum egg densities). Variation of estimates ofM′, due to variation of the parameters of the submodelsye andyh for the effect of weight reduction of haulms (and, therefore, of roots) on cyst production and damage to root tissue on egg production, respectively, was small enough to be ignored relative to experimental error. Therefore, ratios of values ofM′, determined in simultaneous pot experiments with different potato cultivars, are reliable measures of the relative host status of these cultivars at initial egg densitiesPi of these nematodes up to about 5Th. Variation between potato cultivars of growth reduction and damage to root tissue by the nematodes reduces the reliability of ratios of rates of relative susceptibility of these cultivars.The ratios between the maximum rates of reproduction ofG. pallida, pathotype Pa 3, on 8 out of 9 cultivars and one breeder's clone of potatoes and this rate on the susceptible cvs Bintje and Irene (relative susceptibilitiesrsa) could be considered to be equal to the ratios of maximum population densitiesM′ on these cultivars (relative susceptibilitiesrsM′) (relative susceptibilities independent of initial egg density). The latter ratios were 0.59 times the first (relative susceptibilities negatively correlated with initial egg density) in one cultivar and one breeder's clone. Relative susceptibilitiesrsa andrsM′ of the tested cultivars and breeders clones suggest the existence of continuous ranges of both relative susceptibilities between 0.50 and 0.15 with, in a great majority of cases,rsa=rsM′.
The Regulation of Numbers of Cysts and Eggs Per Cyst Produced By Globodera Rostochiensis and G. Pallida On Potato Roots At Different Initial Egg Densities
The relation between initial egg density Pi of Globodera rostochiensis pathotypes Ro 1 and Ro 3 and of G. pallida pathotype Pa 3 and the number of cysts producted per g dry haulm (considered to be proportional to size of the food source of the nematodes) Pf on various potato cultivars in ten pot experiments with ranges of initial egg densities was in accordance with the equation Pf = M(1 - e-x) with x = aPiM-1. This indicates a distribution of feeding sites of equal size for female juveniles in the roots according to Nicholson's competition model and adjustment of the population size in the roots by elimination of excess female juveniles by an active mechanism, thus preventing reduction of the size of the surviving females and their mortality by crowding, which would be an inefficient use of the food source. However, relative numbers of eggs per cyst y, were reduced according to the equation ye = me + (1 - me) 0.9z with z = PiT-1e-1 for Pi > Te and y = 1 for Pi < Te because of the adverse effect on the quality of the food source by invasion of the roots by much larger numbers of juveniles than could survive. Te varied between pathotypes, cultivars and experiments and was generally larger than T in the equation for the relation between Pi and final total plant weight. Therefore, the mechanism reducing the average number of eggs per cyst operates independently of that reducing plant size.
Breeding for resistance to potato root eelworm
SummaryA study was made on the inheritance of resistance to Heterodera rostochiensis, the potato root eelworm. Crosses between resistant andigenum seedlings and between these seedlings and tuberosum varieties revealed the existence of a dominant gene H governing the inheritance of resistance.The segregation ratios in the andigenum crosses (Table 2) are in close agreement with the assumption of a tetraploid scheme without double reduction. However, in the andigenum-tuberosum crosses the susceptible seedlings were in excess.Segregation ratios in some progenies indicate the existence of two more genes K and L causing resistance only when both are present.The resistant plants possess the hatching factor and the larvae accordingly penetrate the roots in large numbers, but they do not reach sexual maturity.The introduction of the resistance genes seems to be quite easy, but combining resistance with all other desirable features will be a very arduous task.SamenvattingIn Januari 1951 werd ons door de directeur van het Potato Genetics Station te Cambridge een gering aantal zaden ter beschikking gesteld van drie klonen van Solanum andigenum, welke door de nematoloog Dr C. Ellenby resistent waren bevonden tegen het aardappelcystenaaltje Heterodera rostochiensis.Onder de in 1951 uit dit zaad opgekweekte zaailingen kwamen zowel vatbare als onvatbare zaalingen voor (tabel 1), waarmee wel was bewezen, dat de resistentie erfclijk is bepaald.Teneinde de overerving nader te kunnen onderzoeken en om een begin te maken met een veredelingsprogramma, werden in 1952 op grote schaal kruisingen verricht tussen de resistente zaailingen en vele aardappelrassen en bovendien tussen deze andigenum zaailingen onderling.In 1953 zijn de kruisingszaaisels opgekweekt, terwijl tevens een deel daarvan op resistentie is getoetst. De resultaten van dit werk zijn samengevat in de tabellen 2 en 3. Op grond daarvan kan de overerving worden verklaard door een erffactor H aan te nemen, die onvatbaarheid bepaalt in een tetraploid schema.De getalsverhoudingen, welke worden gevonden bij de kruisingen tussen de andigenum-zaailingen onderling, stemmen zeer goed overeen met de theoretische waarden, die men vindt, wanneer wordt aangenomen dat er slechts recombinatie van chromosomen twee aan twee plaats heeft en van recombinatie van chromatiden geen sprake is. Bij kruising met aardappelrassen wijken de getalsverhoudingen af; er worden te veel vatbare plante gevonden. De oorzaken van deze afwijking zijn niet bekend.De resistente planten scheiden wel de stof af, die de larven uit de cysten lokt. De larven dringen de wortels in grote getale binnen, maar ze ontwikkelen zich niet tot geslachtsrijpe dieren. Op een aantal, voorlopig als resistent geklassificeerde planten komen enkele kleine cysten voor. De aard en de betekenis van deze cysten zijn nog niet bekend.Het aantal resistente planten in de F1-generatie van een kruising tussen een resistente andigenum zaailing en een aardappelras is zo hoog, dat het kweken van een resistent aardappelras in principe niet moeilijk moet worden geacht. In 1953 zijn 20,000 F1-zaailingen van deze kruising te velde opgekweekt. Daaronder komen er slechts zeer weinig voor waarvan men kan vermoeden, dat ze de stamplant zouden kunnen zijn van een toekomstig ras. De beste onder deze zaailingen zullen daarom weer met rassen moeten worden gekruist om het gestelde doel te bereiken.