Tesis por compendio / [EN] The present Doctoral Thesis is framed around the three axes of the efficient irrigation: water distribution system selection, determination of irrigation water needs and plant water status assessment. The experiment detailed in Chapter II is focused on the selection of the drip irrigation system better adapted to the peculiarities of citrus crops. The possible advantages of subsurface drip irrigation and the installation of irrigation laterals with higher density of emitters per plant were evaluated. Specifically, in the study was assessed the performance of the mandarin (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina') under a surface (SI) and subsurface drip irrigation (SSI) with 7 (SI7, SSI7) or 14 emitters (SI14, SSI14) per plant, as well as a third SS treatment (SSIA), identical to SSI7 but equipped with an additional drip line buried between the tree rows. Treatments were assessed in terms of yield, fruit composition, water productivity (WP) and water savings. Results showed that, on average, water savings were 23.0% in the SSI treatment compared to the SI treatment without significant differences in either yield or fruit composition. SSIA was the treatment with the lowest irrigation volumes and the highest yield. Chapter III proposes a methodology for estimating irrigation water needs for mandarins based on the use of capacitance water content probes (e.f. FDR). The calculation procedure is defined in three sequential parts: i) soil water content thresholds determination adapted to plants requirements for different phenological stages; ii) standardizing measurements from capacitance probes by using a hydrological simulation software to minimize equipment uncertainty; and finally iii) an extrapolation procedure for adapting critical soil water content thresholds to different soil conditions. Validating this strategy in a citrus orchard (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina') a water saving of 26% was reached without significant differences in yield and increasing the WP by 33%. In the experiments described in the Chapter IV a leaf turgor pressure sensor (Yara ZIM-probe) was evaluated as plant water status indicator in order to further asses the possibility to implement water status determinations in a more holistic irrigation scheduling approach. This technology, through a patch of an intact leaf and a pressure transductor, provides a signal (Pp) which is inversely correlated with the turgor pressure. The first experiment was made in Persimmon trees (Diospyros kaki L.f.). The turgor pressure sensor was assessed in an experimental plot with different irrigation doses and rootstocks with different drought tolerance [Diospyros lotus (L) and Diospyros virginiana (V)]. The information provided by the sensor was compared with concomitant measurements of midday stem water potential (¿stem) and trunk diameter variations. Three states of leaf turgor associated with specific plant water status were established from the study of the Pp signal evolution together with the ¿stem. Persimmon trees exhibited the inversed Pp curve phenomena under water stress (maximum values at night). Using the information from the sensors, it was possible to differentiate plant water status between rootstocks, pointing L as the most sensitive to the water deficit. The second experiment was made in mandarin (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina'). Similarly, Pp values were compared with ¿stem measurements. In this case, the curves practically did not suffer inversions when the plant water status was inadequate, but an increase in the minimum and maximum Pp values was recorded at night and at noon, respectively. There was a good correlation between the concomitant hourly spot measurements of ¿stem and Pp that were taken at midday during two drought periods (coefficient of determination, r2 = 0.40 - 0.74). The analysed strategies and technologies have demonstrated that water use efficiency can be optimized at the plot level. Consumptive water use can be reduced using subsurface irrigation systems, achieving net savings in water consumption. By estimating the irrigation dose by means of capacitance soil water content probes, the efficiency in the application of the irrigation is improved and the water losses due to deep percolation are reduced, minimizing the leaching of nutrients and with it, the risk of aquifer contamination. In any case, it would be advisable to study the viability of these proposals in the global and integral context of water resources management at watershed and irrigation district level. / [ES] La presente Tesis Doctoral se enmarca en torno a los tres ejes que requiere cualquier riego para considerarse eficiente: 1) selección del sistema de distribución de agua, 2) determinación de las necesidades de riego y 3) control del estado hídrico de la planta. El ensayo detallado en el Capítulo II se centró en la selección del sistema de riego por goteo que mejor se adaptara a las particularidades del cultivo de los cítricos. Se estudió la respuesta productiva de mandarino (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina') en función de diversos sistemas de riego superficial (SI) y subterráneo (SSI) con 7 (SI7, SSI7) y 14 emisores (SI14, SSI14) por planta dispuestos en doble línea, así como un tercer tratamiento subterráneo (SSIA), idéntico a SSI7, pero equipado con una línea adicional subterránea situada entre filas de árboles. Los resultados mostraron que el ahorro de agua empleando el sistema SSI, en comparación con SI, puede llegar a ser del 23% sin mermas en la producción ni en la calidad de la fruta, incrementando por lo tanto la WP. El sistema SSIA fue el tratamiento que empleó menor volumen de agua de riego y obtuvo mayor rendimiento productivo. En el Capítulo III se propone una metodología de cálculo de las necesidades de riego para mandarinos basada en el uso de sondas de humedad de tipo capacitivo (e.f. FDR). El procedimiento de cálculo se define en tres fases secuenciales: i) determinación de umbrales de humedad de suelo adaptados a los requerimientos de las plantas en distintas fases fenológicas; ii) estandarización de las lecturas de las sondas capacitivas mediante un programa de simulación hidrológica que permita reducir los efectos de la variabilidad intrínseca de los equipos; y, por último, iii) un procedimiento para extrapolar los umbrales de humedad definidos en el trabajo a cualquier parcela con distintas características edáficas. La validación de esta estrategia en una parcela de cítricos (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina') supuso un ahorro de agua del 26% sin reducciones significativas en la producción, mejorando la WP un 33%. En los ensayos descritos en el Capítulo IV se realiza la evaluación de los sensores de turgencia de hojas (Yara ZIM-probe) como indicadores del estado hídrico de la planta. Un primer experimento se realizó en caqui (Diospyros kaki L.f.), evaluando los sensores de turgencia en un ensayo de campo con distintas dosis de riego y portainjertos con diferente tolerancia a la sequía [Diospyros lotus (L) y Diospyros virginiana (V)]. La información que proporcionaba el sensor se comparó con medidas de potencial hídrico de tallo al mediodía solar (¿stem) y variaciones del diámetro del tronco. La evolución del Pp junto con los valores de ¿stem, permitió establecer tres estados de turgencia asociados a estados hídricos concretos. Los árboles insuficientemente regados con ¿stem por debajo de los -0.8 MPa, mostraron curvas Pp con signos de inversión (valores máximos durante la noche). Así mismo, con la información procedente de los sensores, fue posible diferenciar el estado hídrico entre patrones, señalando a L como el portainjerto más sensible al déficit hídrico. El segundo experimento se realizó en mandarino (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina'). Del mismo modo, los valores de Pp se compararon con las medidas de ¿stem. En este caso, las curvas prácticamente no sufrieron inversiones cuando el estado hídrico de la planta era inadecuado, pero sí se determinó un aumento de los valores de Pp mínimos y máximos registrados por la noche y al mediodía, respectivamente. Así mismo, se realizaron dos ciclos de medidas horarias que mostraron que existe una buena correlación entre Pp y ¿stem (coeficiente de determinación, r2 = 0.40 - 0.74). Las estrategias y tecnologías investigadas han demostrado que es posible optimizar la eficiencia del uso del agua en parcela. Con la implementación de sistemas de riego subterráneo se puede reducir el uso consuntivo de agua, obteniendo ahorros netos en el consumo hídrico. Mediante la estimación de la dosis de riego a través de sensores de humedad, se mejora la eficiencia en la aplicación del riego y se reducen así las pérdidas por percolación profunda, minimizando el lavado de nutrientes y, con ello, el riesgo de contaminación de los acuíferos. En todo caso, sería recomendable estudiar la viabilidad de estas propuestas en el contexto global e integral de la gestión de los recursos hídricos a nivel de un distrito de riego y cuenca hidrográfica. / [CA] La present Tesi Doctoral s'emmarca al voltant de tres eixos que requerix qualsevol reg per a considerar-se eficient: 1) selecció del sistema de distribució d'aigua, 2) determinació de les necessitats de reg i, 3) control de l'estat hídric de la planta. L'assaig detallat al Capítol II es centrà en la selecció del sistema de reg per degoteig que millor s'adaptara a les particularitats del cultiu dels cítrics. S'estudià la resposta productiva del mandarí (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina') en funció dels diversos sistemes de reg superficial (SI) i subterrani (SSI) amb 7 (SI7, SSI7) i 14 emissors (SI14, SSI14) per planta disposats en doble línia, així com un tercer tractament subterrani (SSIA), idèntic a SSI7, però equipat amb una línia addicional subterrània col·locada entre fileres d'arbres. L'efecte dels tractaments s'avaluà en xifres de producció, qualitat de la fruita, productivitat de l'aigua (WP) i estalvi d'aigua. Els resultats mostraren que l'estalvi d'aigua amb el sistema SSI poden arribar a ser del 23% en comparació amb SI, sense minves en la producció ni en la qualitat de la fruita, incrementant per tant la WP. El sistema SSIA fou el tractament que emprà menys volum d'aigua de reg i obtingué un major rendiment productiu. Al Capítol III es proposa una metodologia de càlcul de les necessitats de reg per a mandarins basada en l'ús de sondes d'humitat de tipus capacitiu (e.f. FDR). El procediment de càlcul es definix en tres fases seqüencials: i) determinació de límits d'humitat de sòl adaptats als requeriments de les plantes en diverses fases fenològiques; ii) estandardització de les lectures de les sondes capacitives mitjançant un programa de simulació hidrològica que permet reduir els efectes de la variabilitat intrínseca dels equips; i, per últim, iii) un procediment per a extrapolar els límits d'humitat definits al treball a qualsevol parcel·la amb diferents característiques edàfiques. La validació d'aquesta estratègia en una parcel·la de cítrics (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina') suposà un estalvi d'aigua del 26% sense reduccions significatives en la producció, millorant la WP un 33%. Als assajos descrits al Capítol IV es realitza l'avaluació dels sensors de turgència de fulles (Yara ZIM-probe) com a indicadors de l'estat hídric de la planta. Un primer experiment es realitzà en caqui (Diospyros kaki L.f.), avaluant els sensors de turgència en un assaig de camp amb diverses dosis de reg i portaempelts amb diferent tolerància a la sequera [Diospyros lotus (L) i Diospyros virginiana (V)]. La informació que proporcionava el sensor es comparà amb mesures de potencial hídric de tija al migdia solar (¿stem) i variacions del diàmetre de tronc. L'estudi determinà que l'anàlisi visual de les corbes dels valors diaris de Pp és un bon indicador de l'estat hídric de la planta. L'evolució de Pp juntament amb els valors de ¿stem, permeté establir tres estats de turgència associats a estats hídrics concrets. Els arbres insuficientment regats amb ¿stem per baix dels -0.8 MPa, mostraren corbes Pp amb signes d'inversió (valors màxims durant la nit). Així mateix, amb la informació procedent dels sensors fou possible diferenciar l'estat hídric entre patrons, assenyalant a L com el portaempelt més sensible al dèficit hídric. El segon experiment es realitzà en mandarí (Citrus clementina, Hort. Ex Tan. 'Arrufatina'). Els valors de Pp es compararen amb les mesures de ¿stem. En aquest cas, les corbes pràcticament no sofriren inversions quan l'estat hídric era inadequat, però sí es determinà un augment dels valors de Pp mínims i màxims registrats a la nit i al migdia, respectivament. Així mateix, es realitzaren dos cicles de mesures horàries que mostraren que existix una bona correlació entre Pp i ¿stem (coeficient de determinació, r2 = 0.40 -0.74 ). Les estratègies i tecnologies investigades han demostrat que és possible optimitzar l’eficiència de l’ús de l’aigua en parcel·la. Amb la implementació de sistemes de reg subterrani es pot reduir l’ús consumptiu d’aigua, obtenint estalvis nets en el consum hídric. Amb l’estimació de la dosi de reg mitjançant sensors d’humitat, es millora l’eficiència en l’aplicació del reg i es reduix així les pèrdues per percolació profunda, minimitzant el llavat de nutrients, i amb això, el risc de contaminació dels aqüífers. En tot cas, seria recomanable estudiar la viabilitat d’aquestes propostes al context global i integral de la gestió dels recursos hídrics a nivell de districte de reg i conca hidrogràfica. / Martínez Gimeno, MA. (2020). Riego de precisión para la eficiencia hídrica en la agricultura Mediterránea [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/149394 / Compendio

[EN] SUMMARY Citrus fruit production in Argentina is one of the activities of fundamental importance in the national and regional economy. It supplies the internal and the foreign market with fresh and processed fruits. The use of agrochemicals during production in the field and packaging, for the control and treatment of diseases of citrus, involves residues in treated fruits. It is essential to monitor pesticide levels remaining in fruits, for both fresh consumption and for use as raw material in the processing industry. At present, citrus fruit exports have considerably increased. As a result, the demands on tolerance levels for pesticide residues have also been increasing, so is of special relevance the availability of analytical techniques able to assess levels of pesticides at trace levels. The overall objective of this study was to establish the correlation between the initial levels of agrochemicals in oranges reaching the processing industry of essential oils and the levels found in the finished product (essential oils dewaxed). For this, another general objective was established that was to validate analytical methodologies to determine chlorpyrifos, carbendazim, prochloraz and thiabendazole by gas chromatography and liquid chromatography, coupled with mass spectrometry, in different citrus matrices (orange and orange essential oil dewaxing). In whole fruit, the gas chromatography technique with mass spectrometric detector type simple quadrupole (GC-MS), was used for quantification of chlorpyrifos and prochloraz, while for carbendazim and thiabendazole quantification, liquid chromatography/tandem mass spectrometry detection (triple quadrupole) (LC-MS/MS) was used. For essential oils LC-MS/MS was used for determining prochloraz, carbendazim and thiabendazole, and gas chromatography/tandem mass spectrometry detection (triple quadrupole) (GC-MS/MS) for quantification of chlorpyrifos. The extraction techniques employed were solvent extraction and dispersive solid phase extraction. To check the matrix effect, blank samples of oranges from organic production and essential oils made from them were used. For each method linearity, accuracy, precision, limit of detection and limit of quantification were assessed. All methods evaluated were linear in the range of concentrations studied in the different matrices. The parameters of precision and accuracy in all cases showed values within the range established for accurate and precise methods. The limits of detection and quantification obtained were adequate, taking into account the maximum residue limits (MRLs) established in Argentina and European legislation, for oranges. The residues evaluated in orange samples, which reach the industry exhibited values below MRLs established in Argentina and the European Union. For all the pesticides evaluated, a correlation between the levels in the fruit and residual values obtained in essential oils, could be established. The development and validation of analytical methods of these four pesticides, in oranges and essential oils dewaxed, can provide a valuable tool for the industrial sector, with which to determine accurately and precise levels of pesticides in the products they buy, produce and/or market. This will help to improve the quality control processes, allowing the operator to select only raw materials that meet the criteria required by the legislation on residues, as well as to establish appropriate marketing strategies, taking into account the differences in MRLs that exist in the different markets. / [ES] En Argentina la producción citrícola constituye una de las actividades de fundamental importancia en la economía nacional y regional. Abastece al mercado interno y al mercado exterior con frutas frescas y productos industrializados. El empleo de agroquímicos durante la producción en campo y en empaque, para el control y tratamiento de enfermedades de los cítricos, conlleva que queden residuos en los frutos tratados. Es esencial controlar los niveles de plaguicidas que quedan en los frutos, tanto para el consumo en fresco, como para su empleo como materia prima en la industria de procesado. En la actualidad, las exportaciones de cítricos se han incrementado considerablemente. Con ello, las exigencias respecto a los niveles de tolerancia de residuos de plaguicidas también han ido en aumento, por lo que cobra especial relevancia disponer de técnicas analíticas capaces de evaluar niveles de plaguicidas a concentraciones traza. El objetivo general de este trabajo fue establecer la correlación entre los niveles iniciales de agroquímicos en naranjas que llegan a la industria de elaboración de aceites esenciales y los niveles hallados en el producto terminado (aceites esenciales descerados). Para ello, se estableció otro objetivo general que fue validar metodologías analíticas para la determinación de clorpirifos, carbendazim, procloraz y tiabendazol por cromatografía de gases y cromatografía líquida, acopladas a espectrometría de masas, en diferentes matrices cítricas (naranjas y aceite esencial descerado de naranja). En fruta entera se empleó la técnica de cromatografía de gases con detector de espectrometría de masas tipo simple cuadrupolo (GC-MS) para la cuantificación de clorpirifos y procloraz, mientras que para la cuantificación de carbendazim y tiabendazol se utilizó la técnica de cromatografía líquida con doble detector de masas triple cuadrupolo (LC-MS/MS). Para aceites esenciales se utilizó la técnica LC-MS/MS para la determinación de procloraz, carbendazim y tiabendazol, y la cromatografía de gases con doble detector de masas triple cuadrupolo (GC-MS/MS) para la cuantificación de clorpirifos. Las técnicas de extracción de los analitos empleadas fueron la extracción con disolventes y la extracción en fase sólida dispersiva. Para comprobar el efecto matriz, se emplearon blancos de muestras de naranjas de producción orgánica y aceites esenciales obtenidos a partir de ellas. Para cada uno de los métodos se evaluó la linealidad, exactitud, precisión, límite de detección y límite de cuantificación. Todos los métodos evaluados fueron lineales en el rango de concentraciones estudiadas en las distintas matrices. Los parámetros de precisión y exactitud, en todos los casos presentaron valores dentro del rango establecido para métodos exactos y precisos. Los límites de detección y cuantificación obtenidos fueron adecuados, teniendo en cuenta los límites máximos de residuos (LMRs) establecidos en la legislación argentina y europea, para naranjas. Los residuos evaluados en las muestras de naranja que llegan a la industria presentaron valores inferiores a los LMRs establecidos en Argentina y en la Unión Europea. Para todos los plaguicidas evaluados se pudo establecer una correlación entre los niveles presentes en la fruta y los valores residuales obtenidos en los aceites esenciales. El desarrollo y validación de los métodos de análisis de estos 4 plaguicidas, en naranjas y aceites esenciales descerados, permite ofrecer una valiosa herramienta al sector industrial, con la que determinar de forma exacta y precisa los niveles de plaguicidas de los productos que adquieren, elaboran y/o comercializan. Esto ayudará a la mejora de los procesos de control de calidad, permitiendo seleccionar solo materias primas que cumplan con los criterios exigidos por la legislación en materia de residuos, a la vez que establecer estrategias apropiadas de comercialización, teniendo en cuenta / [CA] RESUM La producció citrícola en Argentina constituïx una de les activitats de fonamental importància en l'economia nacional i regional. Abastix al mercat intern i al mercat exterior amb fruites fresques i productes industrialitzats. L'ús d'agroquímics durant la producció en camp i en embalatge per tal de controlar i tractar les malalties dels cítrics té com a conseqüència la permanència de residus en els fruits tractats. És essencial controlar els nivells de plaguicides que queden tant en els fruits com en aquells destinats a ser matèria primera per a la indústria del processat. En l'actualitat, les exportacions de cítrics s'han incrementat considerablement. Amb això, les exigències respecte als nivells de tolerància de residus de plaguicides també han augmentant. D'esta manera cobra especial rellevància disposar de tècniques analítiques capaces d'avaluar nivells de plaguicides a concentracions traça. L'objectiu general d'este treball va ser establir la correlació entre els nivells inicials d'agroquímics en taronja que arriba a la indústria d'elaboració d'olis essencials i els nivells trobats en el producte acabat (olis essencials descerats). Per a això, es va establir un altre objectiu general: validar metodologies analítiques per a la determinació de clorpirifos, carbendazim, procloraz i tiabendazol per cromatografia de gasos i cromatografia líquida, acoblades a espectrometria de masses en diferents matrius cítriques (taronges i oli essencial descerat de taronja). En fruita sencera es va emprar la tècnica de cromatografia de gasos amb detector d'espectrometria de masses tipus simple cuadrupolo (GC-MS) per a la quantificació de clorpirifos i procloraz, mentre que per a la quantificació de carbendazim i tiabendazol es va utilitzar la tècnica de cromatografia líquida amb doble detector de masses triple cuadrupolo (LC-MS/MS) . Per a olis essencials es va utilitzar la tècnica LC- MS/MS per a la determinació de procloraz, carbendazim i tiabendazol, així com la cromatografia de gasos amb doble detector de masses triple cuadrupolo (GC-MS/MS) per a la quantificació de clorpirifos. Les tècniques d'extracció dels analits empleades van ser l'extracció amb dissolvents i l'extracció en fase sòlida dispersiva. Per a comprovar l'efecte matriu, es van emprar blancs de mostres de taronges de producció orgànica i olis essencials obtinguts a partir de les mateixes. Per a cadascun dels mètodes es va avaluar la linealitat, exactitud, precisió, límit de detecció i límit de quantificació. Tots els mètodes avaluats van ser lineals en el rang de concentracions estudiades en les diferents matrius. Els paràmetres de precisió i exactitud, en tots els casos van presentar valors dins del rang establert per a mètodes exactes i precisos. Els límits de detecció i quantificació obtinguts van ser adequats, tenint en compte els límits màxims de residus (LMRs) establerts a la legislació argentina i europea per a taronges. Els residus avaluats en les mostres de taronja al moment d'arribar a la indústria van presentar valors inferiors als LMRs establerts en Argentina i la Unió Europea. Per a tots els plaguicides avaluats es va poder establir una correlació entre els nivells presents en la fruita i els valors residuals determinats en els olis essencials. El desenvolupament i validació dels mètodes d'anàlisi d'estos 4 plaguicides en mostres de taronges i olis essencials descerats, permet oferir una eina valuosa al sector industrial, amb la qual determinar de forma exacta i precisa els nivells de plaguicides dels productes que s'adquireixen, elaboren i/o comercialitzen. Açò ajudarà a la millora dels processos de control de qualitat i permetran seleccionar només matèries primeres que complisquen amb els criteris exigits per la legislació en matèria de residus. Al mateix temps permetrà establir estratègies apropiades de comercialització, tenint en compte les diferències dels LMRs que / Rousserie, HF. (2016). EVOLUCIÓN DE LOS RESIDUOS DE PLAGUICIDAS EN FRUTAS CÍTRICAS FRESCAS. INCIDENCIA SOBRE LOS ACEITES ESENCIALES [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63670

[ES] Dentro de los enemigos naturales de plagas en los agroecosistemas, los depredadores han sido considerados como uno de los grupos de mayor importancia. Sin embargo, su compleja biología y comportamiento ha obstaculizado en muchos casos evaluar su verdadero papel como agentes de Control Biológico. En su mayor parte, los estudios sobre depredadores se han concentrado en las relaciones simples entre los depredadores especialistas y sus presas ya que estos sistemas son más fáciles de parametrizar. No obstante, existe un creciente interés en el control ejercido por los depredadores generalistas, debido a su capacidad de mantener las densidades de presas en equilibrios estables en formas no dependientes de la densidad de las mismas. Los estudios realizados en este trabajo se localizaron en parcelas de clementinos ubicadas en la Provincia de Valencia y Castellón. Los estudios de laboratorio se llevaron a cabo en las instalaciones del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA). En el primer estudio presentado, se reevalúa la importancia de la depredación como factor de mortalidad biótica de una plaga clave bajo un sistema de control biológico por conservación. Para éste, se tomó como modelo al piojo rojo de California, Aonidiella aurantii, en el cultivo de clementinos. Por medio de la utilización de técnicas de exclusión a campo y de detección de ADN de la presa en el contenido intestinal de los depredadores registrados, mediante la técnica de PCR, se logró dilucidar cómo un rico complejo de depredadores generalistas y estenófagos indígenas o naturalizados son los principales factores de mortalidad de la plaga en estudio. Como segundo objetivo se planteó identificar en otro grupo de plagas claves del cultivo de clementinos, cuáles son los factores limitantes y reguladores que no permiten que las poblaciones de estos fitófagos superen el umbral de daño económico. A través de un muestreo semanal de las poblaciones de pulgones, de A. spiraecola y A. gossypii, y de sus depredadores asociados, como también de las observaciones fenológicas de los clementinos y utilizando información meteorológica de la zona, se evaluó la dinámica de los niveles de infestación producidos por pulgones. El análisis de la información obtenida nos permite considerar que la única variable que limita el desarrollo de las poblaciones de estas plagas es el estado fenológico de su huésped. También se confirma que los depredadores son un importante factor regulador en el control de las poblaciones de pulgones. Entre estos depredadores, los micrococcinélidos podrían tener el papel más significativo. Según nuestros datos podemos considerar que, para que exista un buen control de las poblaciones de pulgones en la cuenca mediterránea, deben generarse las condiciones favorables para que el hospedero limite el desarrollo de las colonias de estas plagas y que los depredadores actúen regulando sus poblaciones. Debido a que se registran dos especies de pulgones como plagas claves en los clementinos (A. spiraecola y A. gossypii) y se identifican dos especies de micrococcinélidos (Scymnus subvillosus y S. interruptus) como sus depredadores más abundantes y de mayor relevancia, en un tercer objetivo se evaluó en laboratorio y campo el efecto de estas presas sobre los parámetros de desarrollo, supervivencia y reproducción de estos depredadores. De esta forma, la presente tesis reevalúa el papel de la depredación como factor regulador en las poblaciones de las plagas clave en los agroecosistemas de cítricos e investiga los mecanismos ecológicos y biológicos que llevan al éxito o al fracaso de este importante componente de mortalidad biótica. Los resultados presentados aquí apoyan firmemente un cambio de paradigma en los enfoques de control biológico que se está llevando a cabo en los últimos años, destacando la importancia de comprender el contexto ecológico en el que se desarrolla el control biológico / [CA] Dins dels enemics naturals de plagues als agroecosistemes, els depredadors han sigut considerats com un dels grups de major importància. No obstant això, la seua complexa biologia i comportament ha obstaculitzat en molts casos l¿avaluació del seu vertader paper com a agents de control biològic. En la seua major part, els estudis sobre depredadors s'han centrat en les relacions simples entre els depredadors especialistes i les seues preses, ja que aquests sistemes són més fàcils de parametritzar. Malgrat açò, existeix un creixent interès en el control exercit pels depredadors generalistes, a causa de la seua capacitat de mantenir les densitats de preses en equilibris estables en formes no depenents de la densitat d¿aquestes. Els estudis realitzats en aquest treball es localitzaren en parcel·les de clementins situades en la Província de València i Castelló. Els estudis de laboratori es van dur a terme en les instal·lacions de l'Institut Valencià d¿Investigacions Agràries (IVIA). En el primer estudi presentat, es reevalúa la importància de la depredació com a factor de mortalitat biòtica d'una plaga clau sota un sistema de control biològic per conservació. Per a aquest, es va prendre com a model el poll roig de Califòrnia, Aonidiella aurantii, al cultiu de clementins. Per mitjà de la utilització de tècniques d'exclusió a camp i de detecció d'ADN de la presa en el contingut intestinal dels depredadors registrats, mitjançant la tècnica de PCR, es va aconseguir dilucidar com un ric complex de depredadors generalistes i estenófagos indígenes o naturalitzats són els principals factors de mortalitat de la plaga en estudi. Com a segon objectiu es va plantejar identificar en un altre grup de plagues clau del cultiu de clementins, quins són els factors limitants i reguladors que no permeten que les poblacions d'aquests fitófags superen el llindar de dany econòmic. A través d'un mostreig setmanal de les poblacions de pugons, de A. spiraecola i A. gossypii, i dels seus depredadors associats, també així com de les observacions fenológiques dels clementins i utilitzant informació meteorològica de la zona, es va avaluar la dinàmica dels nivells d'infestació produïts per pugons. L'anàlisi de la informació obtinguda ens permet considerar que l'única variable que limita el desenvolupament de les poblacions d'aquestes plagues és l'estat fenológic del seu hoste. També es confirma que els depredadors són un important factor regulador en el control de les poblacions de pugons. Entre aquests depredadors, els micrococcinélids podrien tindre el paper més significatiu. Segons les nostres dades podem considerar que, perquè existisca un bon control de les poblacions de pugons en la conca mediterrània, han de generar-se les condicions favorables perquè l'hoste limite el desenvolupament de les colònies d'aquestes plagues i que els depredadors actuen regulant les seues poblacions. Per tant, una estratègia de gestió del cultiu que afavorisca l'aparició dels micrococcinélids de forma primerenca i abundant, podria contribuir al fet que les poblacions d'aquestes plagues clau no excedisquen el llindar de dany econòmic i d'aquesta manera reduir l'ús de pesticides per al seu control. Com que es registren dues espècies de pugons com a plagues clau en clementins (A. spiraecola i A. gossypii) i s'identifiquen dues espècies de micrococcinélids (Scymnus subvillosus i S. interruptus) com els seus depredadors més abundants i de major rellevància, en un tercer objectiu es va avaluar en laboratori i camp l'efecte d'aquestes preses sobre els paràmetres de desenvolupament, supervivència i reproducció d'aquests depredadors. La informació generada en aquest estudi, proporciona indicis sobre les relacions entre les espècies de Scymnus amb les espècies de pugons que es troben als cultius de clementins de la conca mediterrània. Es reafirma la teoria que la qualitat de la dieta influeix en els paràmetre / [EN] Predators have been considered as one of the most important groups of pest natural enemies in agroecosystems. However, their complex biology and behaviour have hindered in many cases evaluating its true role as biological control agents. Studies on predators have mostly focused on the simple relationships between specialist predators and their prey since these systems are easier to parameterize. Though, there is a growing interest in the control exerted by generalist predators owing to their ability to keep prey densities in stable equilibrium in ways not dependent on their density. The importance of predation as a biotic mortality factor of key citrus pests in systems under conservation biological control management strategies was assessed. The California red scale, Aonidiella aurantii, was used as a model pest in clementine citrus groves. Through the use of field exclusion techniques and PCR detection of prey DNA in the gut content of predators, it was found that a rich complex of indigenous and naturalized generalist and stenophagous predators are the main mortality factor of this pest. Limiting and regulating factors modulate severity of pest infestations in agroecosystems. The second objective was to identify how these variables explain the current patterns of spring aphid infestations in clementine citrus crops of the Mediterranean basin. Populations of Aphis spiraecola and A. gossypii as well as of their associated predators were sampled weekly. Phenological changes in citrus trees were also observed. Abiotic variables (temperature and precipitation) influence was also taken into account. The analysis of the relationships between all these variables showed that the only factor able to limit aphid infestations under Mediterranean conditions is the phenological state of their host. Nevertheless citrus phenology was found to be strongly mediated by temperature. Results also confirmed that predators are an important regulatory factor of aphid demography, being micrococcinellids the only natural enemies found to have a significant role. According to our study, in order to have effective aphid control in clementine citrus of the Mediterranean basin, favourable conditions must be generated so that the host limits the development of aphid colonies and predators exhibit their highest regulation potential. A crop management strategy that favours the presence of micrococcinellids early in the season could contribute to keep the populations of these key pests more frequently under their economic thresholds thus reducing the frequency of pesticide applications for their control. Because two species of aphids are registered as key pests in clementines (A. spiraecola and A. gossypii) and two species of micrococcinellids of the same genus (Scymnus subvillosus and S. interruptus) are identified as the most abundant and important aphid predators, in a third objective it was evaluated under laboratory and field conditions the effect of these preys on the parameters of development, survival and reproduction of these predators as well as on the predator demography. The information generated in this study provides essential clues to understand the relationships between the two Scymnus species and the aphid species found in clementine crops in the Mediterranean basin. The theory that the quality of the diet influences the development, fertility and population parameters of the predators was reaffirmed. In this case, A. gossypii is considered the most suitable for the Scymnus species. In conclusion, the present thesis reassess the role of predation as a regulating factor of key pests in citrus agroecosystems and inquires into the ecological and biological mechanisms laying behind the success and failures of this important biotic mortality component of citrus phytophagous. The knowledge generated through these studies will permit to develop more effective conservation biological control strategies for citrus agroecosystems. / Al Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA) que me otorgó la beca que me ha permitido formarme en la UPV y el IVIA en España. / Bouvet, JPR. (2018). Revalorización del Complejo de Depredadores Polífagos Asociado al Cultivo de los Cítricos, Como Agentes de Control Biológico de Plagas Claves [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/116238

Tesis por compendio / [ES] Desde el origen de los cítricos, hibridaciones naturales ancestrales, espontáneas o de cultivo a lo largo de miles de años, han ocasionado fenómenos de mezcla que han determinado la complejidad de la biología reproductiva de los cítricos cultivados hoy en día. El objetivo global de esta tesis doctoral es aumentar el conocimiento sobre diferentes aspectos reproductivos que son cruciales para la mejora y propagación de los cítricos y su interacción con las condiciones ambientales. El primer objetivo de esta tesis doctoral ha sido el análisis del efecto de la temperatura en la fase progámica de los cítricos. Hemos comprobado que las temperaturas altas redujeron el tiempo que necesitaban los tubos polínicos para llegar a los óvulos y también aceleraron la degeneración del pistilo, mientras que las bajas temperaturas produjeron los efectos opuestos. Sin embargo, los tubos polínicos pudieron llegar a los óvulos en todos los cruces estudiados. Es interesante señalar que observamos por primera vez en cítricos tanto la germinación del polen como el crecimiento del tubo polínico a 10ºC. Las mandarinas representan el 24% de la producción total de cítricos y la ausencia de semillas se valora como criterio de calidad en el mercado de la fruta fresca. La aptitud partenocárpica (AP) es la clave para la producción de frutos sin semillas cuando se combina con la autoincompatibilidad (AI) o la esterilidad. El segundo objetivo de esta tesis doctoral fue evaluar AP y AI para variedades de mandarina con características relevantes como progenitores para la mejora genética de mandarinas sin semillas. Para ello, desarrollamos un protocolo eficiente basado en la emasculación, la autopolinización manual y la polinización cruzada manual. Se observaron seis comportamientos diferentes entre las nueve variedades analizadas. Subrayar que más allá de la importancia crítica de la AI para la producción de frutos sin semillas, la AI es un obstáculo para los programas de mejora genética basados en hibridación, ya que reduce las posibilidades de cruzamiento. Esta circunstancia motivó el planteamiento del tercer objetivo de esta tesis doctoral. Dicho objetivo fue comparar la eficiencia de la ruptura de la reacción de AI por tres factores previamente identificados en otras especies: estrés por temperatura, polinización de yemas florales y poliploidización. Los tres métodos tuvieron éxito en la obtención de plantas autofecundadas, y la polinización de yemas florales resultó ser el método más eficiente. La selección asistida por marcadores (MAS) permite la selección de genotipos en la etapa de plántula, lo que la convierte en una herramienta poderosa, especialmente en especies de árboles con un largo período juvenil, como es el caso de los cítricos. El cuarto objetivo de esta tesis doctoral se centró por tanto en el desarrollo de marcadores SNPs asociados a poliembrionía y esterilidad masculina. Mediante estudios exhaustivos de asociación genética, identificamos una región genómica en el grupo de ligamiento 1 asociado con poliembrionía y una región genómica en el grupo de ligamiento 8 asociado con NPG. Se desarrollaron marcadores SNP cercanos a genes que tienen funciones relacionadas con la esterilidad masculina y con la poliembrionia para las dos regiones genómicas. Esta tesis doctoral proporciona nuevos conocimientos sobre la biología reproductiva de los cítricos y la influencia de la temperatura en ella. El conocimiento generado permitirá implementar de manera más eficiente los programas de mejora genética, particularmente aquellos destinados a la obtención de variedades sin semillas. Además, este conocimiento podrá utilizarse para ayudar en la respuesta a algunos de los desafíos más apremiantes que plantea el escenario actual de calentamiento global. / [CA] Des de que es van originar els cítrics, hibridacions naturals ancestrals, espontànies o de conreu, al llarg de milers d'anys, han ocasionat fenòmens de mescla que han determinat la complexitat de la biologia reproductiva dels cítrics actualment conreats. L'objectiu global d'aquesta tesi va ser augmentar el coneixement de diferents aspectes reproductius dels cítrics ¿especialment en la seua interacció amb les condicions ambientals¿ crucials per a la seua millora genética i reproducció, El nostre primer objectiu ha estat l'anàlisi de l'efecte de la temperatura en la fase progàmica dels cítrics. Hem comprovat que les temperatures càlides redueixen el temps necessari per arribar als òvuls pels tubs de pol·len i que també acceleren la degeneració del pistil; mentre les temperatures fredes van produeixen els efectes contraris. No obstant això, els tubs pol·línics van poder arribar als òvuls en totes les creus estudiades. Curiosament, vam observar per primera vegada als cítrics tant la germinació del pol·len com el creixement del tub pol·línic a 10ºC. Les mandarins representen el 24% de la producció total de cítrics i l'absència de llavors és un criteri de qualitat crucial en el mercat de la fruita fresca. La capacitat partenocàrpica (PA) és la clau per a la producció de fruites sense llavors quan s'acobla a l'autoincompatibilitat (SI) o l'esterilitat. El segon objectiu d'aquesta tesi doctoral va ser avaluar PA i SI per a varietats de mandarines amb característiques rellevants com a progenitors per a la millora genètica de mandarines sense llavors. Amb aquesta finalitat, hem desenvolupat un protocol eficient basat en l'emasculació, l'autopol·linització manual i la pol·linització creuada manual. Es van observar sis comportaments diferents entre les nou varietats analitzades. Subratllar que, enllà de la importància crítica del SI en la producció de fruites sense llavors, el SI és alhora un obstacle per als programes de millora basats en la hibridació, ja que redueix les possibilitats d'encreuament. Aquesta circumstància va motivar el plantejament del tercer objectiu d'aquesta tesi doctoral. Aquest objectiu va ser comparar l'eficiència de la ruptura de la reacció SI per tres factors identificats prèviament en altres espècies: estrès per temperatura, pol·linització de rovells florals i poliploidització. Els tres mètodes van tenir èxit en l'obtenció de plantes autofecundades, i la pol·linització de rovells florals va resultar ser el mètode més eficient. La selecció assistida per marcadors (MAS) en l'etapa de plàntules permet la selecció de genotips diana, la qual cosa la converteix en una eina potent, especialment en espècies d'arbres amb període juvenil llarg, com els cítrics. El quart objectiu d'aquesta tesi doctoral se centra en el desenvolupament de marcadors SNPs associats a la poliembriona i l'esterilitat masculina. Estudis exhaustius d'associació genètica, vam identificar una regió genòmica al grup de lligament 1 associada a la poliembrionia i una regió genòmica al grup de lligament 8 associada amb NPG. Es van desenvolupar marcadors SNP estretament relacionats amb gens implicats per a les dues regions genòmiques. Aquesta tesi doctoral proporciona nous coneixements sobre la biologia reproductiva dels cítrics i la influència de la temperatura sobre ella. El coneixement generat permetrà implementar de manera més eficient els programes de millora genètica, especialment aquells destinats a l'obtenció de varietats sense llavors. A més, aquest coneixement es podrà utilitzar en la complexa resposta a alguns dels reptes més urgents que planteja l'escenari actual d'escalfament global. / [EN] Since the origin of citrus, ancestral natural hybridizations, thousands of years of cultivation and admixture phenomenon have resulted in the complexity of the reproductive biology of today's cultivated citrus. The global objective of this PhD was to increase our knowledge on different reproductive aspects that are crucial for citrus breeding and propagation and their interaction with environmental conditions. Temperature in the progamic phase is critical for the success of plant sexual reproduction. Pollen grain germination, stigmatic receptivity and pollen tube growth are the main components of this phase. The analysis of temperature effect on the progamic phase of citrus was our first objective. Using three compatible crosses within the Citrus genus, we evaluated, with this method, the effect of four temperature regimes in every process during the progamic phase. Warm temperatures reduced the time needed by pollen tubes to reach the ovules and also accelerate pistil degeneration while cold temperatures produced the opposite effects. However, pollen tubes were able to reach the ovules in all crosses studied. Interestingly, we observed for the first time in citrus both pollen germination and pollen tube growth at 10ºC. Mandarins account for 24% of total citrus production and seedlessness is a crucial quality criterion for the mandarin fresh fruit market. Parthenocarpic ability (PA) is the key for seedless fruit production when it is coupled with self-incompatibility (SI) or sterility. The second objective of this PhD dissertation was to evaluate PA and SI for mandarin varieties with relevant characteristics as parents for seedless mandarin breeding. For this purpose, we developed an efficient protocol based on emasculation, hand self-pollination and hand cross-pollination. Pollen performance was analysed by histological observations, together with fruit set and seed production. Six different behaviors were observed among the nine varieties analysed. Beyond the critical importance of SI for seedless fruit production, SI is an obstacle for breeding programs based on hybridization as it reduces crossing possibilities. The third objective of this PhD dissertation was to compare the efficiency of the SI reaction breakdown by three factors previously identified in other plant species: temperature stress, bud pollination and polyploidization. The three methods were successful in recovering selfed plants, and bud pollination was the most efficient approach. Chromosome doubling was also efficient, but involved developing tetraploid plants. Cold temperature stress allowed us to obtain a few diploid selfed plants. However, this method proved much more complex to apply than bud pollination in specific breeding programs. Marker-assisted selection (MAS) allows the selection of target genotypes at the seedling stage, making it a powerful tool, especially in tree species with long juvenile period, such as citrus. The 4th objective of this PhD dissertation focuses on the development of SNPs markers associated with polyembryony and male sterility. Through genetic association studies, we identified a genomic region in linkage group 1 associated with polyembryony and a genomic region on linkage group 8 associated with NPGA. SNP markers closely linked with implied genes were developed for the two genomic regions. Overall, this PhD dissertation provides new insights into citrus reproductive biology and the influence of temperature on it. The knowledge generated will allow to implement breeding programs more efficiently, particularly those aimed at obtaining seedless varieties. This knowledge can eventually be used to respond to some of the most pressing challenges posed by the current global warming scenario. / Montalt Resurrección, R. (2023). Assessment of Citrus Reproductive Biology for Seedless Mandarin Production and its Interaction with Temperature [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/193856 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] La domesticación de los cítricos es un proceso en gran parte desconocido. Las investigaciones llevadas a cabo hasta la fecha indican que las variedades de cítricos que se comercializan en la actualidad son, en general, el producto de introgresiones ancestrales intraespecíficas e interespecíficas. Las introgresiones de tipo intraespecífico tuvieron lugar entre las poblaciones de dos subespecies antiguas de mandarinas y aportaron el comportamiento apomíctico que la mayoría de las mandarinas actuales y otros cítricos relacionados conservan todavía hoy. Una vez dichas mezclas genéticas o admixtures quedaron establecidas, otras introgresiones interespecíficas de pummelo establecieron nuevas características en el genoma de mandarina. Durante el proceso de domesticación, la variabilidad genética de estos cítricos se adquirió fundamentalmente a través de mutación espontánea, y mediante la práctica del injerto los genotipos carentes de semillas se extendieron rápidamente, acentuándose el papel de las mutaciones en la selección de cítricos como las naranjas y las mandarinas modernas. En este trabajo, mostramos que las mutaciones somáticas en cítricos se propagan siguiendo un patrón iterativo determinado por un modelo de ramificación simpodial y, en consecuencia, se agrupan en sectores a lo largo del árbol, donde algunas mutaciones quedan permanentemente fijadas. En este escenario, un árbol puede considerarse un mosaico genéticamente compuesto de diferentes genomas, en el que las ramas más jóvenes acumulan un número mayor de mutaciones. En promedio, nuestro árbol experimental de Clementina de 36 años muestra una tasa de mutación de 4.4 × 10-10 bp-1 yr-1, pudiendo contener en total entre 1500 y 5000 variantes y producir 1 mutación somática en cada meristemo axilar. Este número relativamente alto de mutaciones está en línea con el gran número de variedades derivadas de mutaciones espontáneas que se comercializan en cítricos. Para identificar caracteres esenciales adquiridos durante la domesticación, se han analizado los transcriptomas de la pulpa de frutos en desarrollo de la variedad silvestre e incomestible papeda de Ichang, la mandarina ácida Sun Chu Sha Kat y tres segregantes comestibles derivados de un cruce entre mandarinas comerciales. Basándonos en los resultados obtenidos, se propone que durante la transición de las papedas incomestibles a las mandarinas ácidas, la domesticación se caracterizó por una primera fase de cambios radicales en la expresión de los genes que regulan rutas fundamentales tanto del metabolismo primario como del secundario. Esta fase estuvo determinada principalmente por la estimulación de los procesos de crecimiento y la reducción de las defensas químicas, constituidas por compuestos de sabores desagradables. También se sugiere que en una segunda fase los atributos asociados a la palatabilidad de las mandarinas, especialmente la acidez, se mejoraron progresivamente a través de modificaciones específicas. Otros cambios de relevancia se relacionaron con la regulación de genes involucrados tanto en la síntesis de sustancias básicas de agradable aroma y sabor, como en la modulación de transportadores de azúcares. Por lo tanto, la transición entre las papedas incomestibles y las mandarinas de tipo ácido se caracterizó esencialmente por una drástica reprogramación de la expresión génica de rutas metabólicas fundamentales, mientras que las mandarinas modernas evolucionaron posteriormente mediante un refinamiento progresivo de las propiedades relacionadas con la palatabilidad. En su conjunto, estas observaciones sugieren que en cítricos, las tasas de mutación de los tejidos somáticos son consistentes con la idea de que las mutaciones desempeñaron un papel importante en las últimas fases de la domesticación. / [CAT] La domesticació dels cítrics és un procés en gran part desconegut. Les investigacions poratades a terme fins al moment indiquen que les varietats de cítrics comercialitzades hui en dia són, en general, el producte de introgressions ancestrals intraespecífiques i interespecífiques. Les introgressions de tipus intraespecífic van tindre lloc entre les poblacions de dues subespècies antigues de mandarina tot aportant el comportament apomíctic que la majoria de les mandarines actuals i altres cítrics relacionats encara conserven. Una vegada que aquestes barreges genètiques o admixtures es consolidaren, diferents introgressions interespecífiques de pummelo establiren noves característiques en el genoma de mandarina. Durant el procés de domesticació, la variabilitat genètica dels cítrics va ser assolida mitjançant mutació espontània i, per mitjà de la pràctica de l'empelt, genotips sense llavors es van estendre ràpidamente, accentuant el paper de les mutacions en la selecció de cítrics com les taronges i les mandarines modernes. En aquest treball, mostrem com les mutacions somàtiques en cítrics es propaguen seguint un patró iteratiu determinat per un model de ramificació simpodial i, en conseqüència, queden agrupades al llarg de l'arbre, on algunes d'aquestes mutacions romanen fixades. En aquest escenari, un arbre pot ser considerat un mosaic genèticament format per diferents genomes, en el qual les branques més joves acumulen un nombre major de mutacions. De mitjana, el nostre arbre experimental de Clementina mostra una ràtio de mutació de 4.4 × 10−10 bp−1 yr−1, arribant a incloure en total entre 1500 i 5000 variants i produint-hi 1 mutació somática en cada meristem axil·lar. Aquest nombre relativament elevat de mutacions està en línia amb el gran nombre de varietats provinents de mutacions espontànies que es comercialitzen en cítrics. Per tal d'abordar la identificació de trets essencials adquirits durant la domesticació, s'ha analitzat el transcriptoma de fruits en desenvolupament de la varietat silvestre i incomestible papeda d'Ichang, la mandarina àcida Sun Chu Sha Kat i tres segregants comestibles derivats d'un creuament entre mandarines comercials. Basant-nos en els resultats obtinguts, s'ha proposat que durant la transició de les papedes incomestibles a les mandariens àcides, la domesticació es va caracteritzar per una primera fase de canvis radicals en l'expressió dels gens que regulen rutes fonamentals del metabolisme primari i secundari. Aquesta fase va estar determinada principalment per l'estimulació dels processos de creixement i la reducció de les defenses químiques de gust desplaent. També es suggereix que en una segona fase atributs associats a la palatabilitat de les mandarines, especialment l'acidesa, van ser millorats progressivament mitjançant modificacions específiques. Altres canvis de rellevància van estar relacionats amb l'estimulació de gens involucrats tant en la síntesi de substàncies bàsiques d'agradable aroma i sabor, com en la modulació de transportadors de sucres. Per tant, la transició entre les papedes incomestibles i les mandarines àcides va estar caracteritzada essencialment per una dràstica reprogramació de l'expressió gènica de rutes metabòliques fonamentals mentre que les mandarines modernes evolucionaren posteriorment mitjançant un refinament progressiu de propietats relacionades amb la palatabilitat. En conjunt, aquestes observacions suggereixen que, en els cítrics, les ràtios de mutació dels teixits somàtics són consistents amb la idea que les mutacions tingueren un paper important en les últimes fases de la domesticació. / [EN] Citrus domestication is a largely unknown process. Research carried out to date indicates that current commercial citrus varieties are, in general, the product of ancestral intraspecific and interspecific introgressions. Intraspecific introgressions took place between the populations of two antique subspecies of mandarins and contributed to the apomictic behavior that most current mandarins and other related citrus still retain today. Once these genetic admixtures were established, interspecific pummelo introgression brought new traits to the admixtured mandarin genome. During domestication, genetic variability of these citrus occurred mainly through spontaneous mutations and with the practice of grafting, seedless genotypes expanded rapidly, emphasizing the role of mutations in the selection of citrus such as oranges and modern mandarins. In this work, we provide evidence that somatic mutations in citrus propagate following an iterative pattern determined by the sympodial branching model and consequently are grouped in sectors along the tree, where some of them remain fixed. In this scenario, a tree can be considered a mosaic genetically composed of different genomes, in which younger branches accumulate greater number of mutations. On average, our 36-yr-old experimental Clementine tree shows a mutation rate of 4.4 × 10-10 bp-1 yr-1, may carry a total of 1,500 to 5,000 variants and produces 1 somatic mutation per axillary meristem. This relatively high number of mutations is in line with the large number of varieties derived from spontaneous mutations that are commercialized in citrus. To identify key traits elicited by citrus domestication, we analyzed transcriptomes from developing fruit pulp of wild inedible Ichang papeda, Sun Chu Sha Kat sour mandarin and three palatable segregants derived from a cross between commercial mandarins. Based on these results, we propose that during the transition from inedible papedas to sour mandarins, domestication involved a first phase of major changes in the expression of genes regulating central pathways of primary and secondary metabolism. This stage was mainly characterized by both the stimulation of growth processes and the reduction of distasteful chemicals defenses. It is also suggested that in a second phase, edible attributes of mandarins, especially acidity, were progressively improved through specific modifications. Other relevant changes included upregulation of genes involved in the synthesis of key substances of pleasant aroma and flavor, and the modulation of sugar transporters. Thus, the transition from inedible papeda to sour mandarin was essentially defined by a drastic reprogramming of gene expression of fundamental metabolic pathways, while modern mandarins evolved later through progressive refinement of palatability properties. Taken together, these observations suggest that the rates of mutations occurring in citrus somatic tissues are consistent with the idea that they have played an important role during the later steps of citrus domestication. / This research is co-funded by the Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (Spain) through grant RTI2018-097790-R-100 and by the European Union through the European Regional Development Fund (ERDF) of the Generalitat Valenciana 2014- 2020, through grants IVIA 51915 and 52002 / Pérez Román, E. (2022). Mutation Rate and Gene Expression in Genetic Admixtures of Domesticated Citrus [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/191452 / Compendio

Orientador: Jeffrey Frederico Lui / Banca: Atushi Sugohara / Banca: Renato Gonçalves Ferreira / Resumo: Objetivou-se avaliar a utilização da polpa cítrica e do farelo de girassol em substituição ao feno de alfafa e farelo de soja, como fontes de fibra e proteína, respectivamente. O feno de alfafa foi substituído pela polpa cítrica em 0, 25, 50, 75 e 100%. O farelo de soja foi substituído pelo farelo de girassol em 0, 16, 25,5, 32,3 e 40%. Para os ensaios de digestibilidade foram utilizados 20 coelhos com 35 dias de idade submetidos a 5 tratamentos e 4 repetições. Nas análises de desempenho, parâmetros de carcaça e avaliação econômica foram utilizados 40 coelhos dos 35 aos 75 dias de idade. Para tratamentos que continham polpa cítrica foram observadas diferenças para os coeficientes de digestibilidade do extrato etéreo, fibra em detergente neutro, fibra em detergente ácido, proteína bruta além de proporcionar melhor peso final e ganho de peso. Para tratamentos com o farelo de girassol não houve problemas com a digestibilidade dos ingredientes além de proporcionar resultados positivos de peso e características de carcaça / Abstract: The objective was to evaluate the use of citrus pulp and sunflower meal in replacement of alfalfa hay and soybean meal as sources of fiber and protein, respectively. The alfalfa hay was replaced by citrus pulp at 0, 25, 50, 75 and 100%. The soybean meal was replaced by sunflower meal at 0, 16, 25.5, 32.3 and 40%. For the digestibility trials were used twenty with 35 days old rabbits subjected to five treatments and four replications. In the analysis of performance, carcass characteristics and economic evaluation were used 40 rabbits from 35 to 75 days old. For treatments containing citrus pulp differences were observed for the digestibility coefficients of ether extract, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, crude protein as well as providing a better final weight and weight gain. For treatments with sunflower meal there were no problems with the digestibility of ingredients in addition to providing positive results in weight and carcass traits / Mestre

Orientador: Clélia Akiko Hiruma-Lima / Banca: Noeli Pereira Rocha / Banca: Marcos José Salvador / Banca: Marcelo Aparecido Silva / Banca: Percilia Cardoso Giaquinto / Resumo: Artrite reumatóide (AR) é uma doença auto-imune, crônica, inflamatória e sistêmica cuja etiologia não é totalmente conhecida e até o presente, não existe cura. Esta doença é caracterizada pela inflamação simétrica e progressiva das juntas sinoviais que resulta em uma erosão óssea e da cartilagem. Apesar de todos os inconvenientes causados pelas drogas anti-inflamatórias não esteroidais (DAINE), estas constituem a base da pirâmide no tratamento da AR e são os medicamentos mais prescritos no início do tratamento da AR. A prevalência de úlceras gástricas e duodenais, dentre os usuários crônicos das DAINE, está acima de 20%, dentre estes, cerca de 4% desenvolvem complicações graves. Outro fato muito relevante na prevalência da AR é que pacientes com AR e usuários de DAINE são muito mais susceptíveis as úlceras gástricas causadas por DAINE do que os usuários comuns destes anti-inflamatórios. A partir de resultados obtidos anteriormente foi demonstrado que o óleo essencial de Citrus aurantium (OEC) e o limoneno (LIM), seu constituinte majoritário, apresentaram atividade gastroprotetora frente á úlceras gástricas induzidas por DAINE além de uma ação cicatrizante na mucosa gástrica de ratos. Sendo assim, os objetivos iniciais deste trabalho foram de avaliar a ação gastroprotetora e cicatrizante do OEC e LIM na mucosa gástrica de ratos artríticos e também avaliar a atividade anti-inflamatória destes compostos per si e em associação com uma DAINE em modelos de inflamação aguda e crônica (artrite reumatóide). Para isso foram realizados modelos de inflamação aguda induzida por diferentes agentes pró-inflamatórios (carragenina, histamina, bradicinina, serotonina, e substância P) além do modelo de inflamação crônica (artrite reumatóide) induzida por colágeno. Para avaliar a atividade destes... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Not available / Doutor

Tetranychus urticae es una especie plaga importante en cítricos que puede también alimentarse de otras especies asociadas a la cubierta vegetal de este cultivo. Para determinar el efecto de la gestión de la cubierta vegetal en el control biológico de este ácaro, hemos estudiado la dinámica tanto de ácaros Tetranychidae como Phytoseiidae en cuatro parcelas comerciales de mandarino clementino en las que se aplicó tres estrategias diferentes de gestión de la cubierta vegetal: (1) suelo desnudo, (2) cubierta espontánea y (3) cubierta sembrada de Festuca arundinacea. Los resultados apuntan a que tanto los enemigos naturales (mecanismos "top-down") como la planta huésped (mecanismos "bottom-up") juegan un papel importante en la regulación de los ácaros Tetranychidae. Por un lado, la selección de dos razas de T. urticae especializadas en F. arundinacea y en Citrus clementina, en la cubierta y en el árbol respectivamente, cuando esta gramínea se utiliza como cubierta podría explicar en parte los resultados obtenidos (regulación "bottom-up") ya que esto impediría a los especímenes de una planta huésped colonizar con éxito la otra. Los ensayos de trasplante recíproco realizados muestran que las dos demos de T. urticae recogidas de clementina y F. arundinacea difieren considerablemente en su éxito en el desarrollo en el huésped alternativo y esto indica la existencia de fenómenos de adaptación local. Esta adaptación se traduciría en mecanismos "bottom-up" que evitarían que los ácaros que habitan en la cubierta colonicen con éxito la copa de los árboles. Por otro lado, la composición cualitativa de las comunidades de Phytoseiidae asociados a las diferentes cubiertas podría ser clave en la regulación de las poblaciones de T. urticae y Panonychus citri (regulación "top-down"). Los ácaros Phytoseiidae tipo I y II, depredadores especializados en Tetranychidae, se encuentran de manera consistente en la cubierta de F. arundinacea y esto puede explicar la mejor regulación de las poblaciones de ácaros Tetranychidae en los árboles asociados a esta cubierta. Por el contrario, la disposición más regular de fuentes de alimentación alternativas (polen) en la cubierta natural en relación con la cubierta de F. arundinacea, podría explicar la mayor abundancia de Phytoseiidae tipo IV en la primera. Como consecuencia, los Phytoseiidae tipo I y II, más eficaces en el control de Tetranychidae, podrían sufrir las consecuencias de ser competitivamente inferiores que el Phytoseiidae generalista tipo IV que explota el polen en la cubierta espontánea. Este hecho, en combinación con los períodos de escasez de presa, podría dar lugar a su desaparición del agroecosistema y resultar en un deficiente control de los ácaros Tetranychidae en los árboles asociados a una cubierta natural. Haciendo balance de gastos e ingresos, la cubierta más favorable fue la de F. arundinacea (entre 44,4 y 74,5% de reducción de costes en relación con la más cara). Festuca arundinacea como cubierta vegetal es una estrategia de control biológico por conservación muy recomendable para los productores de clementina. Aunque su uso no redujo las poblaciones de ácaros en los árboles por debajo del umbral económico, la disminución en la necesidad de tratamientos, hace que la adopción de esta táctica sea una alternativa beneficiosa tanto ecológica como económicamente. Nuestros resultados apuntan a la cubierta de F. arundinacea, que no permitió el establecimiento de Tetranychus evansi y ofrece una mejor regulación de P. citri y T. urticae que en suelo desnudo o cubierta natural, como la más adecuada para un control más sostenible de los ácaros Tetranychidae en cítricos.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:25:18Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-02-25Bitstream added on 2014-06-13T19:26:02Z : No. of bitstreams: 1 silva_ag_me_jabo.pdf: 14051499 bytes, checksum: 62b586f958cac913ca41f3f1b901d9b7 (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Entre os insetos pragas que mais preocupam os citricultores no estado do Pará, a mosca-negra-dos-citros, Aleurocanthus woglumi destaca-se por acarretar danos diretos e indiretos ás plantas cítricas, além de constituir praga quarentenária presente ou A2 de alerta máximo, restringindo o comércio com outras regiões. Por ser uma praga exótica, recém introduzida, faltam conhecimentos básicos para a implementação de um manejo adequado na região amazônica. Desse modo, o objetivo do presente trabalho foi avaliar a dinâmica populacional de mosca-negra-dos-citros em pomares de citros em sistema de plantio agroflorestal e monocultura, utilizando a metodologia geoestatística. A área experimental está localizada no município de Capitão Poço onde foram realizadas 12 amostragens durante o período de setembro de 2008 a outubro de 2009, avaliando a presença ou ausência da praga nas laranjeiras em ambos os sistemas de produção. Os resultados obtidos mostraram que o sistema de plantio agroflorestal apresentou maior incidência de plantas com presença de mosca-negra-dos-citros comparado ao sistema de plantio de citros em monocultura, houve influência da temperatura na regulação da população da praga e precipitações elevadas reduziram o número de plantas com presença de A. woglumi. Observou-se que a distribuição espacial da mosca negra dá-se, predominantemente, em agrupamentos com dependência espacial descrita pelo modelo esférico, formando reboleiras de 8,5 a 34m (alcance do modelo) para ambos os sistemas de plantio adotados / Among the insect pests of most concern to citrus growers in the state of Pará (Brazil), the citrus blackfly, Aleurocanthus woglumi stands to cause direct or indirect damage to citrus plants, besides being a pest is present or A2 of this alert, restricting trade with other regions. Being an exotic pest, recently introduced, it lacks basic knowledge for the implementation of appropriate management in the Amazon region. Thus, the objective of this study was to evaluate the population dynamics of blackfly in a citrus orchards from an agroforestry and monoculture plantations, using geostatistical methodology. The experimental area is located in the municipality of Capitão Poço where 12 samples were taken during the period September 2008 to October 2009, evaluating the presence or absence of the pest in orange in both production systems. The results showed that the system of agroforestry plantation had a higher incidence of plants with the presence of citrus blackfly compared with monoculture planting citrus crop, there was influence of temperature on the regulation of pest population and heavy rain reduced the number of plants with presence of A. woglumi. It was observed that the spatial distribution of the blackfly takes place predominantly in clusters with spatial dependence described by the spherical model, forming foci of 8.5 to 34m (range model) for both planting systems adopted

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:09Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-11-06Bitstream added on 2014-06-13T20:54:13Z : No. of bitstreams: 1 ferreira_cb_me_jabo.pdf: 3799793 bytes, checksum: f1b3670130a5947eeee6d1e3151f9b69 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Fundecitrus / Dentro da comercialização de frutas, a citricultura é a mais importante. Representa para muitos países, dentre eles, os EUA e o Brasil, uma importante atividade econômica. Porém, esta atividade, vem sofrendo com inúmeras doenças e/ou pragas como a doença do Cancro Cítrico Asiático causada pela bactéria Xanthomonas citri subsp. citri (X. citri). Deste modo, com o objetivo do estudo do genoma funcional da X. citri, um banco de mutantes deste microorganismo foi obtido por meio de inserção aleatória do transposon Tn5, nas quais foram selecionados 53 mutantes que apresentaram, de forma superficial, alterações fenotípica em relação à X. citri selvagem. Para uma avaliação mais precisa, eles passaram por uma nova confirmação de suas alterações fenotípicas, onde foram inoculados em folhas de Citrus sinensis (Laranjeira pêra-Rio) e Citrus limonia (limoeiro cravo) e monitorados durante 16 dias, e aqueles que apresentaram as maiores alterações em relação à selvagem, tiveram confeccionadas para si curvas de crescimento in vivo. Conseguiu-se, desta forma, avaliar quantitativamente o processo patogênico, relacionar seus sintomas com dados numéricos e ainda descobrir detalhes até então não conhecidos. O mapeamento, dos respectivos loci mutados, foi realizado por seqüenciamento de DNA a partir do transposon, demonstrando que a metodologia empregada para a obtenção dos mutantes foi eficiente, conseguiu também revelar diversas proteína ainda hipotéticas, e outras, até então, não considerados como implicados no processo patogênico, como, uma Integrase, Fe-S oxidoredutase, Helicase IV, Receptor Dependente de Ton-B, entre outros / Concerning the commercialization of fruits, the citrus production is the most important. It represents for many countries, amongst them, U.S.A. and Brazil, an important economic activity. However, this activity has been suffering with many illnesses and/or plagues as the illness from the Asiatic citrus canker caused by the Xanthomonas citri subsp. citri bacterium (X. citri). In this way, from a bank of mutants of X. citri, gotten by means of random insertion of commercial one derived from transposon Tn5, had been selected 53 mutants that had presented, of superficial form, some type of phenotype alteration in relation to the wild X. citri. To a more necessary evaluation, each one of them passed for a new confirmation of its phenotype alterations, where they had been inoculated in leafs of Citrus sinensis ('Pera' sweet orange) and Citrus limonia ('Rangpur' lime) and monitored during 16 days, and those that had presented the biggest alterations in relation to the savage, had confectioned for itself in planta growth curves. We obtain, in such a way, to evaluate quantitatively the pathogenic process, to relate its symptoms with numerical data and still to discover not known details until then. The mapping of respective locus mutated was carried through by sequencing of DNA from transposon, demonstrating that the methodology used for the attainment of the mutants was efficient and still to disclose diverse genes still hypothetical, and others, until then, not considered as implied in the pathogenic process, as, Integrase, Fe-S oxidoredutase, Helicase IV, TonB-dependent receptor, among others