Temperature-related changes in chlorophyll fluorescence and contents of chlorophyll and carotenoids in Andean and European potato clones

English. Low-temperature adapted Andean potato clones and low-temperature sensitive European clones cultivated at 20/10 degrees C were compared during stress occurring as the result of low-temperature treatments. The stress response of leaf tissue was assessed by measuring the decrease in chlorophyll fluorescence (Fv/Fm) in detached leaves during a period of six days. After temperature stress combined with light Fv/Fm decreased only slightly in the Andean clones, but was markedly lower than the initial values in the European clones. However, after a 2 degrees C treatment in darkness no difference between clones of different origins was detected. In general, chlorophyll and carotenoid contents of the Andean clones were higher than those of the European clones. They were markedly lower in all clones in treatments where low temperature was combined with light, than at 20/10 degrees C and at 2 degrees C in the dark. The contents of carotenoids and total chlorophylls decreased more in the European than in the Andean clones when leaves were transferred to a higher light intensity and when the lowest temperature used was combined with light. Thus carotenoids and chlorophylls in the European clones were more sensitive to photo-oxidation at low temperatures than in the Andean clones. The changes in chlorophyll fluorescence in illuminated, detached leaves induced by a decrease in temperature were found to correlate with the low temperature performance of the genotypes. The correlation between low temperature performance and photosynthetic activity was highly significant and could be used by plant breeders to identify plants that perform well at low temperatures.

German. Anden-Kartoffelklone, adaptiert an niedrige Temperatur, und europaeische Klone, sensitiv gegen niedrige Temperatur und an eine Temperatur von 20/10 Grad C angepasst, wurden miteinander unter Stress, d. h. niedriger Temperatur, verglichen. Die Stresswirkung auf das Blattgewebe wurde mittels der Chlorophyllfluoreszenz (Fv/Fm) nach sechs Tagen gemessen. Temperaturstress kombiniert mit Licht ergab eine Fv/Fm-Summe, die fuer die Anden-Klone signifikant hoeher war als die Endwerte der europaeischen Klone. Nach einer 2 degrees C-Behandlung in Dunkelheit wichen weder die Fv/Fm-Werte der Anden- noch der europaeischen Klone nicht signifikant voneinander ab. Im allgemeinen war der Chlorophyll- und Carotinoidgehalt der Andener Klone hoeher als der der europaeischen Klone und nahm nach Behandlung mit niedriger Temperatur in allen Klonen unabhaengig von ihrer Herkunft ab. Niedrige Temperatur kombiniert mit Licht bewirkte in isolierten Blattern, dass bei den europaeischen Klonen der Chlorophyll- und Carotinoidgehalt staerker abnahm als bei den Anden- Klonen. Die Carotinoide und das Chlorophyll der europaeischen Klone scheinen auf Photo-Oxidation bei niedriger Temperatur sensitiver zu reagieren als die der Anden-Klone. Die durch Temperaturabnahme induzierten Veraenderungen bezueglich der Chlorophyllfluoreszenz in belichteten, isolierten Blaettern korrelierten mit dem Verhalten der Genotypen unter niedriger Temperatur. Zwischen dem Verhalten unter niedriger Temperatur und der photosynthetischen Aktivitaet bestand eine starke Korrelation, was fuer die Pflanzenzuechter bei der Selektion von Pflanzen mit guten Wachstumseigenschaften bei niedrigen Temperaturen von Nutzen sein duerfte.