Some genetic aspects of the symbiotic relationship between white clover (Trifolium repens) and Rhizobium Trifolii

Summary The results of experiments with white clover (Trifolium repens) in which time of nodulation and seedling plant weight or vigour were measured are reported. Experiments 1 and 2 were conducted in artificial growth medium in test tubes with controlled inoculation and experiment 3 in soil without controlled inoculation. Experiment 1 which was preliminary in nature showed the extent of the variation for time of nodulation after inoculation with Rhizobium trifolii. It was evident also that plant vigour and the number of days to nodulation were negatively correlated. Experiment 2 forms the major part of the results and is concerned with the analyses and interpretation of the diallel cross progeny of twelve plants selected from experiment 1. The results indicated a rather complex genetic picture for the two characters measured, namely days to nodulation and seedling plant weight at 80 days. Reciprocal (both general and specific) as well as additive (g.c.a.) and non-additive (s.c.a.) effects were present. Experiment 3, in which seed from 22 families of the diallel cross was sown in soil without controlled inoculation, indicated that the results obtained under the laboratory conditions of experiment 2 and those obtained in soil conditions were not correlated. The implications of these results in relation to selection of improved varieties of the host species are discussed.

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Zusammenfassung In drei Versuchen wurde beim Weißklee (Trifolium repens) die Zeit bis zur Knöllchenbildung sowie das Gewicht der Pflanze bzw. deren Entwicklungsgeschwindigkeit ermittelt. Bei Versuch 1 und 2 erfolgte die Kultur in Reagenzgläsern auf künstlichem Nährboden nach kontrollierter Impfung und bei Versuch 3 im Boden ohne Impfung. Zunächst wurde im Versuch 1 die Variabilität der Zeitdauer bis zur Knöllchenbildung nach Impfung mit Rhizobium trifolii untersucht, und es zeigte sich eine auffällige Beziehung zwischen der Entwicklungsgeschwindigkeit der Knollen und der Pflanze. Den wesentlichsten Teil der Ergebnisse lieferte Versuch 2, in dem die Nachkommenschaften dialleler Kreuzungen von 12 in Versuch 1 selektierten Pflanzen hinsichtlich der Kriterien Anzahl Tage bis zur Knöllchenbildung und Pflanzengewicht nach 80 Tagen geprüft wurden. Die Resultate ergaben ein recht kompliziertes Bild von der genetischen Veranlagung der beiden untersuchten Merkmale. Es wurden reziproke Unterschiede (sowohl allgemein wie spezifisch) sowie additive und nicht-additive Wirkungen festgestellt. Schließlich wurden im Versuch 3 die Nachkommenschaften aus 22 diallelen Kreuzungen in Erde ohne Impfung geprüft und die Ergebnisse mit denen aus Versuch 2 verglichen. Es wurde festgestellt, daß sie nicht übereinstimmten.

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Zum Schluß wird die Bedeutung dieser Ergebnisse im Hinblick auf die Selektion von verbesserten Formen von Wirtspflanzen diskutiert.