Caffeic Acid and α-Chaconine Influence the Resistance of Potato Tuber to Phthorimaea operculella(Lepidoptera: Gelechiidae)

Host plant quality can influence insect larval performance and subsequent adult fitness. Advanced hybrid potato clones (donor species: Solanum berthaultiiHawkes) and their parents were evaluated for resistance to the potato tuber moth (PTM) and examined for several biochemical, molecular and physical traits in order to investigate the mechanisms which underlie PTM-resistance. Resistant parent recorded 57% of mortality of pupae in comparison to the 23% observed in the susceptible parent. Expression patterns of specific genes involved in the phenolic biosynthetic pathway show that hydroxycinnamoyl-CoA quinate hydroxycinnamoyl transferase (HQT) and cinnamate-4-hydroxylase (C4H) reflect chlorogenic and caffeic acid levels in the skin of all the genotypes (0.7 ≤ r ≤ 1.0). Skin α-chaconine and skin caffeic acid strongly and significantly related with PTM larval mortality (r2= 0.99 and r = 0.90, respectively). This study suggests that skin α-chaconine and skin caffeic acid could play a defensive role against PTM and proposes a PTM resistant clone with high level of these bio-compounds, useful in breeding projects for plant defense and nutritional value purposes. La calidad de la planta hospedante puede influenciar el comportamiento larval del insecto y la subsecuente adaptación del adulto. Se evaluaron para resistencia a la palomilla del tubérculo (PTM) clones híbridos avanzados de papa (especie donadora: Solanum berthaultiiHawkes) y sus progenitores, y se examinaron para varios caracteres bioquímicos, moleculares y físicos, a fin de investigar los mecanismos que subyacen tras la resistencia a PTM. El progenitor resistente registró 57% de mortalidad de pupas en comparación al 23% observado en el progenitor susceptible. Los patrones de expresión de genes específicos involucrados en la ruta fenólica biosintética mostraron que hidroxicinnamoil-CoA quinato hidroxicinnamoil transferasa (HQT) y cinnamato-4-hidroxilasa (C4H) reflejan los niveles de los ácidos clorogénico y caféico en la piel de todos los genotipos (0.7 ≤ r ≤ 1.0). La α-chaconina y el ácido caféico de la piel están fuerte y significativamente relacionados con la mortalidad larval de PTM (r2= 0.99 and r = 0.90, respectivamente). Este estudio sugiere que α-chaconina y el ácido caféico de la piel pudieran jugar un papel defensivo contra PTM y propone un clon resistente a PTM con altos niveles de estos biocompuestos, útil en proyectos de mejoramiento con propósitos para defensa de la planta y valor nutritivo.