Flavonoid biosynthesis in Dianthus caryophyllus L. is early regulated during interaction with Fusarium oxysporum f. sp. dianthi

Metabolomics Insight into the Variety-Mediated Responses to Aspergillus carbonarius Infection in Grapevine Berries

Limited knowledge regarding the susceptibility of grape varieties to ochratoxin A (OTA)-producing fungi is available to date. This study aimed to investigate the susceptibility of different grape varieties to Aspergillus carbonarius concerning OTA contamination and modulation at the metabolome level. Six grape varieties were selected, sampled at early veraison and ripening, artificially inoculated with A. carbonarius, and incubated at two temperature regimes. Significant differences were observed across cultivars, with Barbera showing the highest incidence of moldy berries (around 30%), while Malvasia and Ortrugo showed the lowest incidence (about 2%). OTA contamination was the lowest in Ortrugo and Malvasia, and the highest in Croatina, although it was not significantly different from Barbera, Merlot, and Sauvignon Blanc. Fungal development and mycotoxin production changed with grape variety; the sugar content in berries could also have played a role. Unsupervised multivariate statistical analysis from metabolomic fingerprints highlighted cultivar-specific responses, although a more generalized response was observed by supervised OPLS-DA modeling. An accumulation of nitrogen-containing compounds (alkaloids and glucosinolates), phenylpropanoids, and terpenoids, in addition to phytoalexins, was observed in all samples. A broader modulation of the metabolome was observed in white grapes, which were less contaminated by OTA. Jasmonates and oxylipins were identified as critical upstream modulators in metabolomic profiles. A direct correlation between the plant defense machinery and OTA was not observed, but the information was acquired and can contribute to optimizing preventive actions.

Extracción y análisis de metabolitos fenólicos apoplásticos en raíz y tallo de clavel (Dianthus caryophyllus L)

En el presente estudio se describe el acondicionamiento de algunos parámetros con fines de obtención eficiente de extractos apoplásticos enriquecidos en compuestos polares, principalmente fenólicos. Este flujo de trabajo descrito, incluso, puede ser aplicado a diferentes especies vegetales para ser empleado en el análisis particular o global de metabolitos en este espacio extracelular periférico. Para ello, usando raíces y tallos de clavel (Dianthus cariophyllus L), se evaluaron diferentes soluciones de infiltración para la extracción de los metabolitos apoplásticos. El mejor resultado se logró con la disolución amortiguadora NaH2PO4-Na2HPO4 0,1 M pH 6,5/NaCl 50 mM, porque se obtiene la mayor cantidad de metabolitos fenólicos apoplásticos, con la menor contaminación de compuestos intracelulares. Los metabolitos se separaron mediante HPLC-DAD-ESI-MS, obteniendo perfiles cromatográficos con parámetros de calidad razonables basados en resolución, selectividad y número de platos teóricos. Con estas condiciones, fue posible identificar ocho compuestos diferenciales (una flavona y siete flavonoles), cuyas estructuras básicas comprendían flavonoides del tipo (iso)pratol, kaempférido, (dihidro)kaempferol, quercetina y miricetina, según el órgano de prueba y la variedad. Los flavonoides identificados están relacionados con metabolitos de tipo fitoanticipina en el clavel, como hidroxi-metoxiflavona, di-o-benzoilquercetina y kaempférido disaliciloilrhamnósido, abundantemente presentes en la variedad resistente. Las condiciones descritas en este trabajo son fundamentales para profundizar en el papel de los metabolitos fenólicos apoplásticos relacionados con los mecanismos de defensa de esta planta ornamental.