Polish Potato 03 – 2017

Jerzy Osowski

Czarna nóżka ziemniaka i jej zwalczanie

Ziemn. Pol. 2017, 3: 8-14, il., bibliogr., abstr., streszcz

Streszczenie

Bakterie z rodzaju Pectobacterium oraz Dickeya, sprawcy choroby, w sezonie wegetacyjnym mogą rozprzestrzeniać się na plantacji z wodą (zarówno z opadów deszczu, jak i deszczowania), przez owady i pajęczaki oraz uszkodzenia i zranienia. Głównym źródłem materiału infekcyjnego na sezon następny jest sadzeniak. Czarna nóżka może występować przed wschodami, po wschodach i w okresie pełni rozwoju roślin. Zwalczanie polega głównie na zabiegach agrotechnicznych: zdrowe sadzeniaki, selekcja negatywna, zbiór bulw dojrzałych, właściwe przygotowanie do przechowywania i przechowywanie.

Słowa kluczowe: bakterie, czarna nóżka, Dickeya, Pectobacterium atrosepticum, Pectobacterium carotovorum, Pectobacterium wasabie, selekcja negatywna, ziemniak

Blackleg of potato and its control

Abstract

A disease-causing bacteria from genus Pectobacterium and genus Dickeya, in the growing season, can be spread on the plantation by water (originated both from rain and watering), by insects and arachnids, and by damages and wounds. The main source of infectious material for the next season is the seed tuber. The black leg can occur before shoot emergence, after emergence, and during full plant growth. The disease control consists mainly of agrotechnical treatments: healthy seed potatoes, negative selection, a harvest of mature tubers, proper preparation for storage and proper storage.

Keywords: bacteria, black leg, Dickeya, negative selection, Pectobacterium atrosepticum, Pectobacterium carotovorum, Pectobacterium wasabiae, potato

Dorota Milczarek, Beata Tatarowska, Jarosław Plich, Anna Przetakiewicz, Bogdan Flis

Kumulacja odporności na mątwiki a poziom cech użytkowych ziemniaka

Ziemn. Pol. 2017, 3: 15-18, il., bibliogr., abstr., streszcz.

Uprawa odmian odpornych jest najbezpieczniejszą dla środowiska i jednocześnie najskuteczniejszą metodą ochrony ziemniaka przed szkodnikami i chorobami. Dotyczy to szczególnie mątwików, do zwalczania których nie ma skutecznych, selektywnych środków chemicznych. Istnieje jednak obawa, że ukierunkowanie hodowli na tworzenie odmian o złożonej odporności na te szkodniki może negatywnie wpłynąć na jakość bulw. Oceniono związek łączonej odporności na różne patotypy Globodera spp. z wybranymi cechami jakości, ważnymi w hodowli ziemniaka. Porównano jakość bulw rodów łączących odporność na 3, 4, 5, 6, 7 i 8 patotypów mątwików z jakością rodów/odmian podatnych. Nie odnotowano istotnych różnic plonu bulw, plonu handlowego i plonu skrobi. Rody łączące odporność na 4, 6, 7 i 8 patotypów mątwików miały natomiast istotnie większe bulwy niż rody/odmiany podatne. Różnic wielkości bulw pomiędzy grupami odporności nie odnotowano. Nie wykazano również istotnych różnic, jeśli chodzi o regularność zarysu bulw i głębokość oczek. Poza rodami odpornymi na trzy patotypy Globodera spp. u wszystkich rodów z pozostałych grup odporności występowanie wad bulw było na tym samym poziomie co u rodów/odmian podatnych. Stwierdzono, że nagromadzenie genów odporności na mątwiki nie wpływa negatywnie na poziom cech jakości ziemniaka.

Słowa kluczowe: hodowla odpornościowa, jakość bulw, mątwiki, ziemniak

Cumulation of resistance to nematodes and level of useful traits

Abstract

Growing resistant cultivars is the safest and most effective way to protect potatoes against pests and diseases. This particularly applies to nematodes, to which effective, selective chemical agents are not existing. However, breeding of cultivars with complex resistance to these pests may adversely affect tuber quality. Therefore, the relationship of combined resistance to different Globodera spp. pathotypes with selected qualities of importance in potato breeding was evaluated. The tuber quality of lines combining resistance to pathotypes 3, 4, 5, 6, 7 and 8 was compared with the tuber quality of susceptible lines/cultivars. There were no significant differences in tuber yield, commercial yield and starch yield. However, the lines combining the resistance to the 4, 6, 7 and 8 pathotypes of cyst nematodes had significantly larger tubers than the susceptible lines/cultivars. Tuber size differences between resistance groups were not reported. There were also no significant differences, given the regularity of tuber appearance and eyes depth. Except for the lines resistant to the three pathotypes of Globodera spp., all lines of other resistance groups had tuber defects at the same level as susceptible lines/cultivars. Therefore, it can be concluded that the cumulation of resistance genes to nematodes had no negative effects on potato quality.

Keywords: potato, potato nematodes, resistance breeding, tuber quality

Renata Lebecka, Krystyna Michalak

Reakcja bulw wybranych odmian ziemniaka na porażenie przez wysoko wirulentny szczep bakterii Dickeya solani

Ziemn. Pol. 2017, 3: 18-23, il., bibliogr., abstr., streszcz.

Testowanie odporności bulw 11 odmian ziemniaka pozwoliło na wyróżnienie odmian o podwyższonej odporności (Mieszko, Tajfun i Sonda), odmian średnio odpornych (Glada, Denar, Jelly, Vineta, Satina i Bryza) oraz podatnych (Owacja i Irys). Porażenie bulw, wyrażone masą zgniłej tkanki, różniło się pomiędzy powtórzeniami testu, średnia w pierwszym teście wynosiła 5,9 g, w drugim 8,3. Mieszko i Owacja uległy istotnie silniejszemu porażeniu w drugim teście, porażenie odmian Tajfun i Irys nie różniło się w obu testach. Wszystkie trzy najodporniejsze odmiany mają w swoim pochodzeniu klony wyselekcjonowane w oddziale IHAR-PIB w Młochowie.

Słowa kluczowe: Dickeya solani, mokra zgnilizna bulw, podatność, ziemniak

Tubers reaction of selected potato cultivars to infection with highly virulent strain of bacteria Dickeya solani

Abstract

Testing of the resistance of eleven potato cultivars allowed to distinguish cultivars with higher resistance (Mieszko, Tajfun, and Sonda), medium resistant (Glada, Denar, Jelly, Vineta, Satina, and Bryza) and susceptible cultivars (Owacja and Iris). Tuber infection, expressed in mass of rotten tissue, was different between test replicates, mean in the first test was 5.9 g, in second 8.3 g. Mieszko and Owacja suffered a significantly stronger infection in the second test, the infection of the Tajfun and Iris cultivars did not differ in both tests. Among ancestors of all three of the most resistant cultivars are clones selected in Młochów Research Center, IHAR-PIB.

Keywords: Dickeya solani, potato, soft rot of tubers, susceptibility

Joanna Downar-Zapolska, Danuta Sekrecka

Metody eliminowania wirusów z roślin ziemniaka – przegląd literatury

Ziemn. Pol. 2017, 3: 24-31, il., bibliogr., abstr., streszcz.

Termoterapia połączona z kulturą merystemów to długotrwałe traktowanie temperaturą 35-45 st. C roślin lub eksplantatów w celu aktywacji genów wyciszających wirusy. Następnie izoluje się merystemy, stanowiące „odnawialne” źródło komórek zdolnych do dyferencjacji w liście, pędy boczne, kwiatostany czy korzenie boczne. Im mniejszy eksplantat, tym wyższy procent roślin uwolnionych od wirusów. Chemioterapia – dodanie antymetabolitów (rybawiryny, tiouracylu, zieleni malachitowej, azacytydyny, kwasów: salicylowego, benzoesowego, jasmonowego, linolowego i in.) do pożywki, na której prowadzi się kultury merystemów lub fragmentów jednowęzłowych. Skuteczność chemioterapii w połączeniu z innymi metodami jest wysoka. Elektroterapia – podłączenie elektrod źródła impulsów pola elektrycznego bezpośrednio do pędu ziemniaka lub pośrednio do komory elektroforetycznej wypełnionej roztworem NaCl, w którym zanurzone są umyte fragmenty pędu zainfekowanej rośliny z kilkoma pąkami bocznymi. Zwiększanie wartości natężenia prądu oraz połączenie elektroterapii z chemioterapeutykami wpływa na wzrost skuteczności. Krioterapia – traktowanie merystemów wierzchołkowych temperaturą -196 st. C przez zanurzenie w ciekłym azocie w czasie krótszym niż podczas kriokonserwacji. Eliminacja wirusów następuje w wyniku nieodwracalnego uszkodzenia porażonego materiału – komórek otaczających kopułę merystemu i zalążki liścieni, które są mniej odporne na niską temperaturę.

Słowa kluczowe: chemioterapia, elektroterapia, krioterapia, termoterapia, ziemniak

Methods for elimination of viruses from potato plants – literature review

Abstract

Elimination of viruses is usually based on thermotherapy combined with the meristem culture. Thermotherapy is a long-term treatment of plants or explants at 35-45ºC to activate virus-silencing genes. Then, meristems are isolated, forming a “renewable” source of cells capable of differentiating into leaves, lateral shoots, inflorescences or lateral roots. The smaller the explant, the higher the percentage of plants released from viruses. Another approach, chemotherapy consists of the addition of antimetabolites (ribavirin, thiouracil, malachite green, azacitidine, acids: salicylic, benzoic, jasmonic, linoleic, etc.) to the medium for meristem culture or single nodal segments culture. The efficacy of chemotherapy in combination with other methods is high. Electrotherapy is based on connecting the electrodes of the source of the electric field pulses directly to the potato shoot or indirectly into the electrophoretic chamber filled with NaCl solution, in which fragments of the infected plant with a few buds are immersed. Increasing current and combining electrotherapy with chemotherapeutics have a positive impact on the efficacy of a virus elimination. Cryotherapy is a treatment of apex meristems at -196oC by immersion in liquid nitrogen for a shorter time than required for cryopreservation. Virus elimination occurs as a result of irreversible damage to the infected material – cells surrounding the meristem and the cotyledon, which are less resistant to low temperatures.

Keywords: chemotherapy, cryotherapy, electrotherapy, potato, thermotherapy

Joanna Downar-Zapolska, Danuta Sekrecka

Metody eliminowania wirusów z roślin ziemniaka – przegląd literatury

Ziemn. Pol. 2017, 3: 24-31, il., bibliogr., abstr., streszcz.

Termoterapia połączona z kulturą merystemów to długotrwałe traktowanie temperaturą 35-45 st. C roślin lub eksplantatów w celu aktywacji genów wyciszających wirusy. Następnie izoluje się merystemy, stanowiące „odnawialne” źródło komórek zdolnych do dyferencjacji w liście, pędy boczne, kwiatostany czy korzenie boczne. Im mniejszy eksplantat, tym wyższy procent roślin uwolnionych od wirusów. Chemioterapia – dodanie antymetabolitów (rybawiryny, tiouracylu, zieleni malachitowej, azacytydyny, kwasów: salicylowego, benzoesowego, jasmonowego, linolowego i in.) do pożywki, na której prowadzi się kultury merystemów lub fragmentów jednowęzłowych. Skuteczność chemioterapii w połączeniu z innymi metodami jest wysoka. Elektroterapia – podłączenie elektrod źródła impulsów pola elektrycznego bezpośrednio do pędu ziemniaka lub pośrednio do komory elektroforetycznej wypełnionej roztworem NaCl, w którym zanurzone są umyte fragmenty pędu zainfekowanej rośliny z kilkoma pąkami bocznymi. Zwiększanie wartości natężenia prądu oraz połączenie elektroterapii z chemioterapeutykami wpływa na wzrost skuteczności. Krioterapia – traktowanie merystemów wierzchołkowych temperaturą -196 st. C przez zanurzenie w ciekłym azocie w czasie krótszym niż podczas kriokonserwacji. Eliminacja wirusów następuje w wyniku nieodwracalnego uszkodzenia porażonego materiału – komórek otaczających kopułę merystemu i zalążki liścieni, które są mniej odporne na niską temperaturę.

Słowa kluczowe: chemioterapia, elektroterapia, krioterapia, termoterapia, ziemniak

Methods for elimination of viruses from potato plants – literature review

Abstract

Elimination of viruses is usually based on thermotherapy combined with the meristem culture. Thermotherapy is a long-term treatment of plants or explants at 35-45ºC to activate virus-silencing genes. Then, meristems are isolated, forming a “renewable” source of cells capable of differentiating into leaves, lateral shoots, inflorescences or lateral roots. The smaller the explant, the higher the percentage of plants released from viruses. Another approach, chemotherapy consists of the addition of antimetabolites (ribavirin, thiouracil, malachite green, azacitidine, acids: salicylic, benzoic, jasmonic, linoleic, etc.) to the medium for meristem culture or single nodal segments culture. The efficacy of chemotherapy in combination with other methods is high. Electrotherapy is based on connecting the electrodes of the source of the electric field pulses directly to the potato shoot or indirectly into the electrophoretic chamber filled with NaCl solution, in which fragments of the infected plant with a few buds are immersed. Increasing current and combining electrotherapy with chemotherapeutics have a positive impact on the efficacy of a virus elimination. Cryotherapy is a treatment of apex meristems at -196oC by immersion in liquid nitrogen for a shorter time than required for cryopreservation. Virus elimination occurs as a result of irreversible damage to the infected material – cells surrounding the meristem and the cotyledon, which are less resistant to low temperatures.

Keywords: chemotherapy, cryotherapy, electrotherapy, potato, thermotherapy

Tomasz Erlichowski, Janusz Urbanowicz

Historia stonki ziemniaczanej w polsce – od imperialistycznego dywersanta do pospolitego owada

Ziemn. Pol. 2017, 3: 36-42, il., bibliogr., abstr., streszcz.

Jest najstarszym i najprawdopodobniej najszerzej opisanym szkodnikiem ziemniaka. Historia jej obecności w Polsce sięga końca lat 40. XX w. Jej szkodliwość związana jest z dużą żarłocznością larw, które gdy występują masowo, mogą powodować istotną redukcję blaszek liściowych, tworząc tzw. gołożery. Pomimo wieloletniego zwalczania nadal stanowi zagrożenie dla upraw ziemniaka, a jej ekspansywność powoduje, że cały czas zwiększa zasięg swojego występowania na świecie. Właściwie dobrane insektycydy i ich aplikacja w odpowiednim stadium rozwojowym szkodnika może zminimalizować jego negatywny wpływ na plonowanie ziemniaka. Zmiany klimatyczne i specjalizacja upraw przyczyniły się do zmniejszenia zagrożenia w ostatnich latach ze strony stonki, która teraz masowo występuje lokalnie, głównie w małych, ekstensywnych gospodarstwach.

Słowa kluczowe: stadia rozwojowe, stonka ziemniaczana, zwalczanie

History of colorado potato beetle in Poland – from the imperialist saboteur to an ordinary insect

Abstract

Colorado potato beetle is the oldest and probably the most widely described potato pest. The history of its presence in Poland dates back to the end of the forties of the past century. Pest larvae, when present in large number, cause a significant reduction or complete destruction of leaf surface. Despite many years of control, the pest still is a threat to potato crops, and continuously expands its range in the world. Properly selected insecticides and their application at the appropriate stage of development can minimize the negative effect of the pest on potato yield. Recently, climate change and crop specialization have contributed to the reduced risk posed by Colorado beetle. In consequence, the pest now occurs locally, mostly in small, old-fashioned farms.

Keywords: control, development stages, colorado potato beetle

Magdalena Piekutowska, Agnieszka Szparaga, Tomasz Piskier

Niebezpieczny akrylamid. Wykorzystanie biotechnologii jako sposobu na ograniczenie jego koncentracji w przetworzonych produktach ziemniaczanych

Ziemn. Pol. 2017, 3: 43-49, il., bibliogr., abstr., streszcz.

Ministerstwo Rolnictwa USA w 2014 r. zaakceptowało I generację ziemniaków powstałych zgodnie z technologią Innate amerykańskiej firmy J. R. Simplot. W technologii tej wykorzystano zjawisko cis-genezy, w której partnerami są zazwyczaj odmiany wymagające poprawy ważnych cech i dzikie formy ziemniaka. W wyniku genetycznego ulepszania ziemniaków I generacja zawiera mniej akrylamidu po usmażeniu produktów ziemniaczanych poprzez obniżenie zawartości asparaginy w bulwach oraz ma wyższą odporność na plamistość pouderzeniową. Od początku 2017 r. 3 odmiany II generacji: Russet Burbank, Ranger Russet i Atlantic mogą być sprzedawane i uprawiane na terenie USA. II generacja ziemniaków Innate, oprócz cech uzyskanych w I, ma także mniejszą zawartość cukrów redukujących i podwyższoną odporność na zarazę ziemniaka. Trwają prace nad III generacją odmian Innate – o wysokiej odporności na PVY. Innate ulepszyła te cechy, które z punktu widzenia rolników i przetwórców ziemniaków były niemożliwe do całkowitego wyeliminowania w warunkach uprawy czy procesie produkcyjnym, a wspomniana transformacja genów w obrębie blisko spokrewnionych gatunków jest również korzystniejsza marketingowo, gdyż konwencjonalna hodowla też wykorzystuje dzikie gatunki ziemniaka jako źródła odporności na choroby.

Słowa kluczowe: akrylamid, biotechnologia, produkty ziemniaczane, transformacja genetyczna, ziemniaki Innate

Dangerous acrylamide. Biotechnology as a way to limit its concentration in processed potato products

Abstract

The US Department of Agriculture in 2014 approved the first generation of potatoes developed in accordance with the Innate technology of the US company J. R. Simplot. This technology uses cis-genesis, in which partners are usually the cultivars that require the improvement of important traits and the wild forms of potato. As a result of genetic improvement of potatoes, the first generation contains less acrylamide after frying potato products by lowering the asparagine content in the tubers and has a higher resistance to blackspot bruise. From the beginning of 2017, three cultivars of the second generation: Russet Burbank, Ranger Russet and Atlantic can be sold and grown in the USA. Second Innate generation, in addition to the features obtained in first, also has a lower content of reducing sugars and increased resistance to potato late blight. A third Innate generation with high resistance to PVY is under development. The Innate technology has improved those features which, from the point of view of farmers and potato industry, were impossible to be improved under cultivation or production. Furthermore, this gene transformation within closely related species is also more advantageous for marketing as conventional breeding also uses wild potato species as a source of disease resistance.

Keywords: acrylamide, biotechnology, genetic transformation, Innate potatoes, potato products

Tomasz Erlichowski, Janusz Urbanowicz, Jerzy Osowski

Intensywna produkcja ziemniaków na różne kierunki użytkowania na przykładzie dwóch specjalistycznych gospodarstw w woj. pomorskim

Ziemn. Pol. 2017, 3: il.

W wyniku spotkań i rozmów przeprowadzonych z mgr. Arkadiuszem Puchałą – crop managerem produkcji ziemniaka w firmie Natura sp. z o.o. oraz mgr. Przemysławem Bielińskim i inż. Jarosławem Bielińskim – współwłaścicielami rodzinnego gospodarstwa rolnego w Karwnie przedstawiono charakter produkcji i działalność dwóch specjalistycznych gospodarstw w województwie pomorskim.

Słowa kluczowe: akrylamid, biotechnologia, produkty ziemniaczane, transformacja genetyczna, ziemniaki Innate