Chromosome doubling in dihaploid potatoes induced by tuber treatment with colchicine

Summary

Chromosome doubling was induced in one dihaploid clone of each of the potato varietiesKatahdin andChippewa by treating young sprouts with 0.2% colchicine. The highest proportion of doubled plants (about 14%) was obtained by dropping an aqueous solution once a day for 5 days on cotton wool pads placed over sprouted eyes. Other durations of treatment were less successful as were various durations of a soaking procedure. A lanolin paste treatment was unsuccessful.

Zusammenfassung

Bei der Kartoffel und ihren verwandten Arten ist es sehr schwierig, die Chromosomenzahl eines Klones künstlich zu verdoppeln, obwohl dies für die Züchtungsarbeit notwendig sein kann. In der Tat betrug die Häufigkeit, mit der frühere Forscher polyploide Formen zustande brachten, höchstens 1%. Es wurde daher ein Versuch angestellt, um in je einem dihaploiden Klon der bekannten KartoffelsortenKatahdin undChippewa die Chromosomenzahl zu verdoppeln, indem die Knollen nach den folgenden drei Methoden (Abb. 1) mit Colchizin (Konzentration 0.2%) behandelt wurden: (1)Lanolin-Methode: auf die Augen der Knollen wurde einmal genügend Lanolinsalbe aufgetragen, um die jungen Triebe zu bedecken. (2)Tauchmethode: die Knollen wurden sorgfältig auf Glasflaschen, die mit einer wässerigen Colchizin-Lösung gefüllt waren, gelegt, so dass nur die Keime während 3, 5 und 7 Tagen eingetaucht waren. (3)Tropfmethode: kleine, saugfähige Wattebäusche wurden auf die ausgekeimten Augen gelegt und einmal pro Tag während 3, 5, 7 und 9 Tagen aus einer Pipette mit der wässerigen Colchizin-Lösung beträufelt. Die Keime der zwei tiefsten Augen wurden behandelt wenn sie 1–2 mm lang waren, die übrigen Keime wurden sorgfältig ausgeschnitten. Während und nach der Behandlung wurden die Knollen in einem Raum bei einer kontrollierten Temperatur von 22 C aufbewahrt.

Tabelle 2 zeigt, dass die beiden zuletzt erwähnten Methoden ziemlich erfolgreich waren. Die besten Resultate wurden mit der während 5 Tagen angewendeten Tropfmethode erzielt, indem in ungefähr 14% der so behandelten Knollen eine Chromosomenverdopplung ausgelöst wurde.

Einige morphologische Merkmale der Pflanzen mit verdoppeltem Chromosomensatz sind in Tabelle 1 und in Abb. 2, 3 und 4 dargestellt. Von diesen Pflanzen waren einige tetraploid, aber andere waren oktoploid oder mixoploid, d.h. aus verdoppelten und nicht verdoppelten Zellen zusammengesetzt.

Résumé

Il est très difficile chez la Pomme de terre et ses parents de doubler artificiellement le nombre chromosomique d'un clone, alors que la chose est néccssaire dans le travail d'amélioration. En fait, la fréquence de polyploïdes induits obtenue antérieurement par les chercheurs est au plus de 1%. C'est pourquoi un essai a été fait d'induire le doublement chromosomique dans un clone dihaploïde de chacune des variétés communes de Pomme de terreKatahdin etChippewa par traitement des tubercules avec la colchicine à une concentration de 0,2% d'après les trois méthodes suivantes (Fig. 1): (1)Méthode à la lanoline: les yeux des tubercules sont induits en une fois avec suffisamment de pâte à la lanoline pour couvrir les jeunes germes. (2)Méthode par trempage: les tubercules sont placés avec soin sur des bouteilles de verre remplies avec une solution aqueuse de colchicine de telle sorte que les germes seuls soien imbibés pendant 3, 5 et 7 jours. (3)Méthode des gouttes: de petites pièces de laine-coton absorbant sont placées sur les yeux en germination et la solution de colchicine est versée par gouttes sur celles-ci au moyen d'une pipette, une fois par jour pendant 3, 5, 7 et 9 jours. Les germes se développant à partir de deux des yeux les plus profonds sont traités quand ils ont 1–2 mm de longueur et le restant est excisé avec soin. Les tubercules sont conservés dans une chambre à température contrôlée à 22 C pendant et après le traitement.

Le Tableau 2 montre que les deux dernières méthodes sont tout-à-fait efficaces. Les meilleurs résultats sont obtenus par la méthode des gouttes appliquée pendant 5 jours, le doublement chromosomique atteignant alors quelque 14%.

Le Tableau 1 et les Fig. 2, 3 et 4 montrent quelques aspects morphologiques des plantes doublées. Plusieurs de ces plantes sont tétraploïdes mais d'autres sont octoploïdes ou mixoploïdes composées de cellules doublées et non doublées.