M. D. Harrison

Transmission ofErwinia carotovora var.atroseptica byDrosophila melanogaster Meig. I. Acquisition and transmission of the bacterium

Drosophila melanogaster acquired the potato blackleg bacterium,Erwinia carotovora var.atroseptica from laboratory cultures and infected potato plants and readily transmitted it to healthy wounded plants under greenhouse conditions.D. melanogaster also carried the bacterium both internally and externally. Transmission to the nearest plants occurred most often. The possibility of at least short term survival of the bacterium inside the body of the insect is postulated.

Insect transmission ofErwinia carotovora var.carotovora andErwinia carotovora var.atroseptica to potato plants in the field

Adult fruit flies (Drosophila melanogaster Meig.) artificially contaminated withErwinia carotovora var.carotovora (Jones) Dye (Ecc) and/orE. carotovora var.atroseptica (van Hall) Dye (Eca) readily transmitted the bacteria to plants in the field that had been injured by crushing the stem. Injured, inoculated plants developed disease symptoms when maintained at high relative humidities.Erwinia was transmitted to ten-hour-old injuries and they became infected as frequently as freshly made wounds. Insect transmission ofEca, Ecc, and mixtures was greatest during the afternoon, which was the warmest part of the day.Ecc was transmitted significantly less frequently during the cold morning than during afternoon or evening hours. A potato cull pile placed in a commercial potato field attracted a natural insect population which increased during the season. BothEcc andEca were isolated from uninoculated rotting tubers in the cull pile and from insects associated with the pile from May through September. These naturally infested insects transmittedEcc and/orEca from the cull pile to artificially injured field plants during July and August at distances as great as 183 m from the cull pile. NoErwinia was isolated from injured plants in a neighboring control field, which lacked a cull pile, further than 6 m upwind from the cull pile. We suggest that insects are important agents in the epidemiology of potato blackleg and soft rot even in areas with low relative humidities.ResumenMoscas adultas de la fruta (Drosophila melanogaster Meig) contaminadas artificialmente conErwinia carotovora var.carotovora (Jones) Dye (ECC) y/oE. carotovora var.atroseptica (van Hall) Dye (ECA) transmitieron fácilmente la bacteria a plantas en el campo que habían sido dañadas por rompimiento del tallo. Las plantas dañadas e inoculadas desarrollaron síntomas de la enfermedad cuando estuvieron mantenidas a alta humedad relativa.Erwinia fue transmitida a heridas efectuadas diez horas antes y ellas se infectaron tan frecuentemente como heridas efectuadas en el momento. La transmisión por insectos deECA, ECC y mezclas fue mayor durante la tarde, la parte más calurosa del día.ECC fue transmitida significativamente menos durante las mañanas frías que durante las tardes en horas del atardecer. Una pila de papa de descarte colocada en un campo de papa comercial atrajo una población natural de insectos, la cual aumentó durante la estación. AmbasErwinia fueron aisladas de tuberculos podridos desde la pila de descarte, y de insectos asociados con la pila un desde Mayo hasta Setiembre. Estos insectos naturalmente infectados transmitieronECC y/oECA desde la pila de desearte a plantas dañadas artificialmente en el campo durante Julio y Agosto a distancias tan grandes en un campo vecino que carecía de pila de descarte (control) más allá de 6 m desde la pila, en dirección contraria al viento.Sugerimos que los insectos son agentes importantes en la epidemiología de la pierna negra y la pudrición blanda en areas con baja humedad relativa.

The relationship betweenVerticillium albo-atrum inoculum density and potato yield

Population studies withVerticillium albo-atrum (microsclerotial form) have shown that a significant negative correlation exists between inoculum density in field soils determined before planting and yield of potatoes in some areas of Colorado but not in others. In Southern Weld and Morgan Counties where potatoes are planted early in sandy soils, reduced yield in Norgold Russet and Norchip cultivars occurred as inoculum densities increased. In Northern Weld County where potatoes are planted later in heavier soils, no such relationship was found. The significant relationship between inoculum density and reduced yield was associated with growing areas where conditions, particularly air temperature, appear to be favorable for verticillium wilt development when plants begin to mature.A minimum number ofVerticillium propagules was required to cause significant yield reductions in total, marketable and U.S. No. 1 grade categories. Below this minimum number, no significant yield reductions occurred. In Southern Weld and Morgan Counties, this minimum number was found to lie between 17.5 and 23 propagules per gram of soil.Controlled greenhouse studies showed that as air temperature decreased from 29.4 C (85 F) to 23.9 C (75 F) more inoculum was required to cause significant disease expression and to shorten plant life.This study has shown that in some areas soil inoculum assays prior to planting may provide a basis for selecting fields which are safe for planting potatoes to avoid severe losses from verticillium wilt. Furthermore, they may help in identifying fields where preventive control measures may be required for satisfactory potato production.ResumenEstudios de poblaciones deVerticillium albo-atrum (forma microesclerótica) han demostrado que existe una correlación negativa entre densidad de inóculo en los suelos, determinado antes de la siembra, y rendimiento de papas en algunas áreas de Colorado pero no en otras. En los condados de Southern Weld y Morgan, donde papas son sembradas temprano en suelos arenosos, los rendimientos de los cultivares Norgold Russet y Norchip se redujeron a medida que la densidad de inóculo aumentó. En el condado de Northern Weld, donde se siembran papas en época mas tardía y en suelos más pesados, no se encontró ese tipo de relación. La relación significante entre densidad de inóculo y reducción de rendimiento estuvo asociada con áreas de siembra donde condiciones, particularmente de temperatura del aire, parecen ser favorables para el desarrollo de marchitez porVerticillium, cuando las plantas empiezan a madurar.Un número mínimo de propágulos fue requerido para causar una reducción significante en rendimiento total, papa de mercado y categorïa de grado No. 1 según USA standards. Bajo este número mïnimo, no hubo reducción significante en rendimiento. En los condados de Southern Weld y Morgan, este número mínimo fue de 17.5-23 propágulos por gramo de suelo.Estudios controlados en invernaderos demostraron que a medida que la temperatura del aire disminuyó de 29.4 a 23.9°C, mas inóculo se requirió para causar una expresión significante de la enfermedad y acortar la vida de la planta.Este estudio ha mostrado que en algunas areas, el análisis de inóculo del suelo antes de sembrar puede proveer una base para seleccionar campos que son seguros para sembrar papas y asï evitar pérdidas por marchitez deVerticillium. Aún más, estos análisis pueden ayudar a identificar campos donde medidas de control preventivas pueden ser utilizadas para una satisfactoria producción de papas.

Chemical control of potato early blight and its effect on potato yield

Potato early blight infection was reduced significantly by Daconil 2787, Difolatan and Manzate D. Rates of 0.50 1b/A to 1.5 1b/A were effective until inoculum loads increased as the season progressed then the higher rates were significantly more effective than the lower ones. Consistent yield increases in the range of 18 to 39% were demonstrated when early blight was controlled. Statistically significant yield increases were shown in seasons when severe Verticillium wilt or early killing frosts did not shorten the growing season and negate the beneficial effects of early blight control.ResumenLa infección causada por el tizón temprano de papa fué reducida significativamente por medio de Daconil 2787, Difolatan y Manzate D. Ratas de 0.50 lbs/A a 1.5 lbs/A fueron efectivas hasta que los agentes de infección aumentaron con el avance de la estación cuando las ratas más altas fueron significativamente más efectivas que las ratas más bajas. Un incremento consistente en rendimiento entre 18 a 39% se ha obtenido cuando el tizón temprano fué controlado. Statisticamente significantes incrementos de rendimiento se han obtenido en aquellas temporadas cuando una severa marchitez causada por Verticillium o heladas tempranas no acortaron la estación de crecimiento eliminando de esta manera los efectos beneficiales de un control de tizón temprano.

The role ofErwinia carotovora in the epidemiology of potato blackleg. II. The effect of soil temperature on disease severity

Relative disease severity (seedpiece decay or post emergence blackleg) incited byErwinia carotovora var.carotovora (Ecc) andErwinia carotovora var.atroseptica (Eca) was studied in the field and the greenhouse. When inoculated tubers were planted in cool soils in the field or greenhouse (7.0–18.5°C average minimum and 16–26°C average maximum temperature during the first 30 days after planting)Eca caused significantly more disease thanEcc. Under these experimental conditionsEcc did not cause significantly more disease than that found in non-inoculated controls. When soil temperatures were high at planting time (21.4–24.0°C average minimum and 29.6–35.0°C average maximum temperature for the first 30 days after planting), inoculation withEcc resulted in severe disease whileEca produced no more infection than that found in uninoculated controls. At intermediate soil temperatures both were infective.Seedpiece decay by both organisms was correlated with soil temperatures during the first 30 days after planting. As the soil temperature increased, inoculation withEcc resulted in more disease than inoculation withEca. At lower soil temperatures the opposite result was obtained.Field and greenhouse studies showed that bothEca andEcc were able to cause typical post emergence blackleg infection, the former at low soil temperature and the latter at high temperature conditions.The data suggest that bothEcc andEca are components of the potato blackleg and soft rot disease complex. Environmental conditions, especially soil temperature, determine which organism is causative under a particular set of conditions.ResumenSeveridad relativa de la enfermedad (pudrición de semilla de papa o pierna negra de post-emergencia) causada porErwinia carotovora var.carotovora (Ecc) yErwinia carotovora var.atroseptica (Eca) fue estudiada en el campo y en invernadero. Cuando tubérculos inoculados fueron sembrados en suelos frios del campo o invernadero (7–18.5° C promedio mínimo y 16–26° C promedio máximo de temperatura durante los primeros 30 dias después de la siembra) Eca causó significativamente más daño que Ecc. Bajo estas condiciones experimentales Ecc no causó significativamente más enfermedad que la que se encontró en los controles no inoculados. Cuando las temperaturas del suelo fueron altas en la siembra (21.4–24.0° C de promedio mínimo y 29.6–35.0° C de promedio máximo durante los primeros 30 dias después de la siembra) la inoculación con Ecc produjó una severa enfermedad mientras Eca no produjó major infección que la encontrada en controles no inoculados. A temperaturas intermedias del suelo ambas fueron infectivas.La pudrición de semilla de papa causada por los dos organismos estuvo correlacionada con las temperaturas del suelo durante los primeros 30 días después de la siembra. A medida que la temperatura del suelo aumenta, la inoculación con Ecc produce mayor enfermedad que la inoculación con Eca. A temperaturas bajas del suelo el resultado opuesto fue obtenido.Estudios de campo e invernadero mostraron que tanto Eca como Ecc podían causar una típica pierna negra de post-emergencia, la primera a temperaturas bajas del suelo y la última a temperaturas altas.La información sugiere que Ecc y Eca son componentes del complejo pierna negra de la papa y pudrición de planta. Las condiciones ambientales, especialmente la temperatura del suelo, determinan cual organismo es el causante bajo un conjunto particular de condiciones.

The influence of inoculum density and environment on the development of potato blackleg

Significant increases in pre-emergence seedpiece decay and preemergence shoot infection were observed asErwinia carotovora var.atroseptica inoculum density increased. As inoculum density increased, a point was reached where virtually 100 per cent of the disease was expressed as preemergence decay and no typical postemergence blackleg occurred.Soil temperature and soil moisture markedly affected blackleg incidence, especially at low inoculum densities. Increasing soil temperature (from O°C to 30°C) and soil moisture (from 65 to 100% of field capacity) usually resulted in an increased total blackleg incidence. The effect of soil temperature and soil moisture appeared to be masked at high inoculum densities. Conditions such as low inoculum density and/or cool soil temperatures and low soil moistures which apparently slowed the rate of seedpiece decay usually increased the amount of postemergence blackleg, but also reduced the total amount of disease which occurred.It is suggested that conditions which are not optimal for the pathogen result in increased amounts of typical easily diagnosed postemergence blackleg expression, whereas conditions which favor the pathogen may reduce this phase of the disease but actually increase the total loss by increasing the amount of seedpiece decay and preemergence death of potato shoots.ResumenIncrementos significativos en pudrición de semilla antes de la emergencia y en infección del brote antes de su emergencia fueron observados cuando se aumentó la concentración de inóculo deErwinia carotovora var.atroseptica. A medida que la concentración de inóculo fue en aumento se llegó a un punto donde virtualmente 100% de la enfermedad fue expresada como pudrición de preemergencia y no ocurrió tipico piema negra. La temperatura y humedad del suelo afectaron marcadamente la incidencia de pierna negra, especialmente a bajas concentraciones de inóculo. Aumentos de la temperatura del suelo (desde 0°C a 30°C) y de la humedad del suelo (desde 65 a 100% de capacidad de campo) resultaron generalmente en un incremento de la incidencia total de pierna negra. Los efectos de temperatura y humedad del suelo parecen ser enmascarados a densidades altas de inóculo. Condiciones tales como baja densidad de inoculo y/ó bajas temperaturas del suelo, y baja humedad del suelo, factores que generalmente decrecieron la cantidad de pudrición de semilla, aumentaron generalmente la cantidad de pierna negra después de la emergencia, pero redujeron la cantidad total de enferme dad que ocurrió.Se sugiere que condiciones que no son optimas para el patógeno resultan en aumento de incidencia de pierna negra post-emergente de fácil diagnóstico, mientras que cuando las condiciones favorencen al patógeno se puede reducir ésta fase de la enfermedad, pero incrementa el total de pérdidas por incremento de la cantidad de pudrición de semilla y muerte de brotes antes de la emergencia.

The association ofErwinia carotovora var.atroseptica andErwinia carotovora var.carotovora with insects in Colorado

Ten genera from 9 families of dipterous insects collected in the field in the San Luis Valley of Colorado were contaminated withErwinia carotovora var.atroseptica (Eca) andErwinia carotovora var.carotovora (Ecc).Erwinia-contaminated insects were collected from settling ponds near potato warehouses, potato cull piles on growers’ farms, municipal dumps, lettuce and potato fields. The percentage of contaminated insects reached 14.5% in early spring but decreased as the season progressed. Insects were more commonly contaminated withEca thanEcc early in the season. Later the proportion of contamination byEcc increased while that ofEca decreased. We suggest that insects may play a potentially important role in the epidemiology of potato blackleg especially in the reintroduction ofErwinia intoErwiniafree potato fields.ResumenInsectos dípteros de 10 géneros agrupados en 9 familias colectados en el campo en el Valle San Luis de Colorado se encontraban contaminados conErwinia carotovora var.atroseptica (Eca) y E. carotovora var.carotovora (Ecc). Se colectó insectos contaminados conErwinia de lagunas de sedimentación cerca de almacenes de papa, pilas de papa desechada en chacras, depósitos municipales para basura y de campos de lechuga y papa. El porcentaje de insectos contaminados alcanzó el 14.5% durante el inicio de primavera pero fue decayendo con el progreso de la temporada. La contaminación de insectos fue mas frecuente conEca que conEcc durante los inicios de la temporada. Mas tarde la proporción de contaminación conEcc aumentó mientras la deEca se redujo. Sugerimos que los insectos pueden jugar un papel potencialmente importante en la epidemiología de la pierna negra de la papa especialmente en lo referente a la reintroducción deErwinia a campos de papa libres deErwinia.

The association ofErwinia carotovora with surface water in Northeastern Colorado. I. The presence and population of the bacterium in relation to location, season and water temperature

Erwinia carotovora was found consistently in surface water collected from the South Platte and Big Thompson Rivers in the state of Colorado from January 1982 through August 1983. Of 975Erwinia strains identifiedErwinia carotovora subsp.carotovora represented 97.5% of the strains recovered.Erwinia carotovora subsp.atroseptica was also isolated occasionally (2.5% of the strains), primarily during the cooler months. Populations ofE. carotovora were related to temperature, time of year and location. Populations in water ranged from 0 to 144 colony forming units per milliliter. Lowest populations were found during the winter months at mountainous (non-arable) sites on the rivers. Highest populations were found in late spring, summer and early autumn at sites located in agricultural areas.ResumenErwinia carotovora (Ec) fue encontrada de forma consistente en agua superficial muestreada del Rio The South Platte River (SPR) y del Rio The Big Thompson River (BTR) en el estado de Colorado de enero de 1982 a agosto de 1983.De 975 colonias identificadas de ambos rios,Erwinia carotovora subsp.carotovora (Jones) Bergey,et al. (Ecc) fue el organismo predominante, representando un 97.54% de los aislamientos.Erwinia carotovora subsp.atroseptica (van Hall) Dye (Eca) fue aislada ocasionalmente, principalmente durante los meses mas frios.Las poblaciones deErwinia fueron relacionadas con la temperatura, epoca de año y localización de la estación de muestreo. Las poblaciones de la bacteria en el agua fueron de 0 hasta 144 unidades formando colonias por mililitro (CFU/ml). Las poblaciones mas bajas se encontraron durante los meses de invierno en las estaciones de muestro localizadas en las montañas mientras que las mas altas se encontraron en las estaciones localizadas en el area agricola (los llanos) al final de la primavera, en el verano y al comienzo del otoño.

Interrelations between nitrogen and phosphorus fertilization and early blight control of potatoes

Three different rates of soil-applied nitrogen were combined in all possible combinations with different schedules of fungicidal sprays for early blight (Alternaria solani) control in field experiments for three consecutive years. The nitrogen was applied with a constant rate of phosphorus. Yield response to fungicidal sprays was more pronounced when potato plants had received nitrogen and phosphorus. Both spraying and fertilizer application reduced the percentage of leaflets infected by early blight. However, the effect of the fungicide was greater than that of fertilizers. Estimates based on the cost and price assumptions indicated that

AEROSOL DISSEMINATION OF BACTERIAL PLANT PATHOGENS

1.00 investment in the optimum number of fungicidal sprays at the adequate rate of fertilizer returned