Rosemary extract primes cultivar-dependent defense responses in potato against pathogen attack
- Autores
- Martin, Ana Paula; Garcia, Lucila; Martínez, María Florencia; Burdisso, Paula; Villalobos-Piña, Liara; Juarez, Marcelo Ezequiel; Feuli, Catalina; Gurovich, Iván; Mondino, Maria Cristina; Atencio, Hugo Marcelo; Kerchev, Pavel; Segretin, Maria Eugenia; Zanor, María Inés; Marano, María Rosa
- Año de publicación
- 2026
- Idioma
- inglés
- Tipo de recurso
- artículo
- Estado
- versión publicada
- Descripción
- Potato (Solanum tuberosum L.) is a major global food crop increasingly threatened by viral and oomycete pathogens, such as potato virus X (PVX) and Phytophthora infestans, whose impact is exacerbated under changing environmental conditions. Although priming strategies offer a sustainable approach to enhance disease resistance, it remains unclear how cultivar-specific metabolic states influence priming efficiency. Infection responses to PVX (strain ROTH1) and a P. infestans isolate were evaluated in four commercial cultivars. Cultivar-dependent differences were observed: Innovator exhibited higher resistance, Kennebec and Spunta greater susceptibility, and Frital-INTA was resistant to PVX ROTH1 but susceptible to P. infestans. 1H NMR metabolomics combined with defense gene expression analysis under non-inoculated conditions revealed distinct cultivar-specific signatures. Resistant and susceptible cultivars segregated into separate clusters, identifying metabolites associated with constitutive defense states. These results indicate that basal metabolic configuration contributes to differential pathogen susceptibility and may influence responsiveness to priming. Spunta, due to its broad cultivation and susceptibility, was selected to assess aqueous rosemary extract (ARE)-mediated priming. ARE treatment reduced PVX ROTH1 accumulation by ~ 70% and decreased P. infestans lesion size by ~ 30%, demonstrating that it enhances potato immunity by integrating both constitutive and inducible defense mechanisms.
EEA Oliveros
Fil: Martin, Ana Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Fil: Martin, Ana Paula. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Fil: Martin, Ana Paula. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; Argentina
Fil: Garcia, Lucila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
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Fil: Martínez, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
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Fil: Burdisso, Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
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Fil: Burdisso, Paula. Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica; Argentina
Fil: Villalobos-Piña, Liara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Fil: Villalobos-Piña, Liara. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Fil: Juarez, Marcelo Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular. Laboratorio de Biotecnología Vegetal; Argentina
Fil: Feuli, Catalina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Fil: Feuli, Catalina. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Fil: Gurovich, Iván. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular. Laboratorio de Biotecnología Vegetal; Argentina
Fil: Mondino, Maria Cristina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Oliveros. Agencia de Extensión Rural Arroyo Seco; Argentina.
Fil: Atencio, Hugo Marcelo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina.
Fil: Kerchev, Pavel. CSIC. Estación Experimental del Zaidín; España
Fil: Segretin, Maria Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular. Laboratorio de Biotecnología Vegetal; Argentina
Fil: Segretin, Maria Eugenia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina
Fil: Zanor, María Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
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Fil: Marano, María Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Fil: Marano, María Rosa. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina
Fil: Marano, María Rosa. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; Argentina - Fuente
- Plant Cell Reports 45 : article number 107. (March 2026)
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Infection responses to PVX (strain ROTH1) and a P. infestans isolate were evaluated in four commercial cultivars. Cultivar-dependent differences were observed: Innovator exhibited higher resistance, Kennebec and Spunta greater susceptibility, and Frital-INTA was resistant to PVX ROTH1 but susceptible to P. infestans. 1H NMR metabolomics combined with defense gene expression analysis under non-inoculated conditions revealed distinct cultivar-specific signatures. Resistant and susceptible cultivars segregated into separate clusters, identifying metabolites associated with constitutive defense states. These results indicate that basal metabolic configuration contributes to differential pathogen susceptibility and may influence responsiveness to priming. Spunta, due to its broad cultivation and susceptibility, was selected to assess aqueous rosemary extract (ARE)-mediated priming. ARE treatment reduced PVX ROTH1 accumulation by ~ 70% and decreased P. infestans lesion size by ~ 30%, demonstrating that it enhances potato immunity by integrating both constitutive and inducible defense mechanisms.EEA OliverosFil: Martin, Ana Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Martin, Ana Paula. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Martin, Ana Paula. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; ArgentinaFil: Garcia, Lucila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Garcia, Lucila. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Garcia, Lucila. Universidad Nacional de Rosario. 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Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Marano, María Rosa. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; ArgentinaSpringer2026-04-09T12:11:15Z2026-04-09T12:11:15Z2026-03info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/20.500.12123/25734https://link.springer.com/article/10.1007/s00299-026-03787-90721-77141432-203Xhttps://doi.org/10.1007/s00299-026-03787-9Plant Cell Reports 45 : article number 107. 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Potato (Solanum tuberosum L.) is a major global food crop increasingly threatened by viral and oomycete pathogens, such as potato virus X (PVX) and Phytophthora infestans, whose impact is exacerbated under changing environmental conditions. Although priming strategies offer a sustainable approach to enhance disease resistance, it remains unclear how cultivar-specific metabolic states influence priming efficiency. Infection responses to PVX (strain ROTH1) and a P. infestans isolate were evaluated in four commercial cultivars. Cultivar-dependent differences were observed: Innovator exhibited higher resistance, Kennebec and Spunta greater susceptibility, and Frital-INTA was resistant to PVX ROTH1 but susceptible to P. infestans. 1H NMR metabolomics combined with defense gene expression analysis under non-inoculated conditions revealed distinct cultivar-specific signatures. Resistant and susceptible cultivars segregated into separate clusters, identifying metabolites associated with constitutive defense states. These results indicate that basal metabolic configuration contributes to differential pathogen susceptibility and may influence responsiveness to priming. Spunta, due to its broad cultivation and susceptibility, was selected to assess aqueous rosemary extract (ARE)-mediated priming. ARE treatment reduced PVX ROTH1 accumulation by ~ 70% and decreased P. infestans lesion size by ~ 30%, demonstrating that it enhances potato immunity by integrating both constitutive and inducible defense mechanisms. EEA Oliveros Fil: Martin, Ana Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina Fil: Martin, Ana Paula. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina Fil: Martin, Ana Paula. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; Argentina Fil: Garcia, Lucila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina Fil: Garcia, Lucila. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina Fil: Garcia, Lucila. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; Argentina Fil: Martínez, María Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina Fil: Martínez, María Florencia. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina Fil: Burdisso, Paula. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina Fil: Burdisso, Paula. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina Fil: Burdisso, Paula. Plataforma Argentina de Biología Estructural y Metabolómica; Argentina Fil: Villalobos-Piña, Liara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina Fil: Villalobos-Piña, Liara. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina Fil: Juarez, Marcelo Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular. Laboratorio de Biotecnología Vegetal; Argentina Fil: Feuli, Catalina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina Fil: Feuli, Catalina. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina Fil: Gurovich, Iván. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular. Laboratorio de Biotecnología Vegetal; Argentina Fil: Mondino, Maria Cristina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Oliveros. Agencia de Extensión Rural Arroyo Seco; Argentina. Fil: Atencio, Hugo Marcelo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina. Fil: Kerchev, Pavel. CSIC. Estación Experimental del Zaidín; España Fil: Segretin, Maria Eugenia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Ingeniería Genética y Biología Molecular. Laboratorio de Biotecnología Vegetal; Argentina Fil: Segretin, Maria Eugenia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Fisiología, Biología Molecular y Celular; Argentina Fil: Zanor, María Inés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina Fil: Zanor, María Inés. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina Fil: Marano, María Rosa. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina Fil: Marano, María Rosa. Universidad Nacional de Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentina Fil: Marano, María Rosa. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas; Argentina |
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