Modification of primary and secondary metabolism of potato plants by nitrogen application differentially affects resistance to Phytophthora infestans and Alternaria solani

Resumo

Plantas de batata (Solanum tuberosum L. cv. Indira) foram cultivadas em dois níveis de suprimento de nitrogênio (N) na estufa agrícola. As plantas fornecidas com 0,8 g de N por planta (variante alta de N) apresentaram um aumento significativo da biomassa em comparação às plantas sem adubação adicional de N (variante baixa de N). A relação C/N foi menor e o teor de proteína foi maior nas folhas da variante alta em N. A concentração de ácidos clorogênicos e flavonóis foi significativamente menor nas folhas da variante com alto teor de N. Considerando que a resistência à Alternaria solani aumentou quando as plantas foram fornecidas com nitrogênio adicional, essas plantas eram mais suscetíveis ao Phytophthora infestans. Após a infecção com ambos os patógenos, encontramos uma forte indução de p-cumarilnoradrenalina e p-cumariloctopamina, que são identificados pela primeira vez em folhas de batata e são discutidos como fatores de resistência de outras plantas solanáceas.

Abstract

Potato plants (Solanum tuberosum L. cv. Indira) were grown at two levels of N supply in the greenhouse. Plants supplied with 0.8 g N per plant (high N variant) showed significantly increased biomass as compared to plants without additional N fertilisation (low N variant). C/N ratio was lower and protein content was higher in leaves of the high N variant. The concentration of chlorogenic acids and flavonols was significantly lower in leaves from the high N variant. Whereas resistance to Alternaria solani increased when plants were supplied with additional nitrogen, these plants were more susceptible to Phytophthora infestans. After infection with both pathogens, we found a strong induction of p-coumaroylnoradrenaline and p-coumaroyloctopamine, which are identified for the first time in potato leaves and are discussed as resistance factors of other solanaceous plants.