Carnosol (CO) and carnosic acid (CA) are pharmaceutically important diterpenes predominantly produced in members of Lamiaceae, Salvia officinalis, Salvia fruticosa and Rosmarinus officinalis. Nevertheless, availability of these compounds in plant system is very low. With an effort to improve the in planta content of these diterpenes, SmERF6 (Salvia miltiorrhiza Ethylene Responsive Factor 6) transcription factor was expressed in S. officinalis heterologously. SmERF6 is known to bind at the promoter regions of Copalyl diphosphate synthase (CPS) and Kaurene synthase like (KSL) genes and improve ferruginol content, a common precursor for abietane diterpenes in Salvia genus. Transient expression of SmERF6 exhibited the inter-specific activity in promoting differential accumulation of diterpenes in S. officinalis. Overexpression studies showed elevation in the levels of CO (10-folds) and CA (8-folds). Further, in infiltrated leaves levels of ferruginol (50%) and CA derivatives (rosmanol, epirosmanal, methyl carnosic acid) were significantly upregulated along with the other signature terpenes. While, knockdown of homologous ERF6 resulted in drastic reduction of the metabolite content. Finally, stable transgenic lines of S. officinalis developed through in planta Agrobacterium mediated genetic transformation method accumulated higher levels of CO (4-folds) and CA (3-folds) as compared to wild plants. Overall, the present study is the first report on improving the content of pharmaceutically important diterpenes in S. officinalis by overexpressing pathway specific transcription factor. The current results showed convincing evidence for the concept of improving the content of specialized metabolite(s) in medicinal plants by manipulating the expression of key transcription factors.

Abstract One of the most devastating diseases of apples is scab, caused by the fungus Venturia inaequalis . Most commercial apple varieties are susceptible to this disease; only a few are resistant. Breeding approaches are being used to develop better apple varieties that are resistant to scab. Volatile organic compounds (VOCs) contribute greatly to a plant's phenotype, and their emission profile largely depends on the genotype. In the non‐destructive phenotyping of plants, VOCs can be used as biomarkers. In this study, we assessed non‐destructively the scab tolerance potential of resistant (cv. ‘Prima’) and susceptible (cv. ‘Oregon Spur’) apple cultivars by comparing their major leaf VOC compositions and relative proportions. A comparison of the leaf VOC profiles of the two cultivars revealed 16 different VOCs, with cis ‐3‐hexenyl acetate (3HA) emerging as a biomarker of cultivar differences. V. inaequalis growth was significantly inhibited in vitro by 3HA treatment. 3HA was significantly effective in reducing scab symptoms on V. inaequalis ‐inoculated leaves of ‘Oregon Spur.’ The resistant cultivar ‘Prima’ also exhibited higher lipoxygenase (LOX) activity and α‐linolenic acid (ALA) levels, suggesting that V. inaequalis resistance is linked to LOX activity and 3HA biosynthesis. This study proposes 3HA as a potential biomarker for rapid non‐destructive screening of scab‐resistant apple germplasm of ‘Prima’ based on leaf VOCs.