Many modern tomato cultivars, in general, do not satisfy the organoleptic expectations of the consumers, as among the selection criteria used, the organoleptic quality has not been prioritized. However, the growing disappointment of consumers with this aspect has placed organoleptic quality as an important breeding objective. The present thesis aims to contribute to fulfil this objective, using the natural variability present in the genus Solanum section Lycopersicon to increase the content in compounds involved in the perception by the taste. Initially, a capillary zone electrophoresis method has been optimized, allowing the simultaneous quantification of organic acids such as oxalic, malic and citric acids and sugars such as glucose, fructose and sucrose, which determine, to a greater extent, the taste perception in tomatoes, with limits Of detection below 2 and 25 ¿g ml -1 respectively. Its high automation and reproducibility, as well as its simple sample preparation, running time of less than 20 minutes and a low execution cost, have enables its use in the evaluation of organoleptic quality in tomato germplasm. Next, accessions and non-bred varieties of cultivated tomato of different origins, as well as wild and wild-related entries (Solanum lycopersicum, S. pimpinellifolium, S. habrochaites, S. pennellii and S. peruvianum) have been evaluated in order to detect sources of variability potentially useful in breeding programs. Among the materials evaluated there is great variability and very high contents in compounds responsible for tomato taste. Accessions from the Lycopersicon group have been identified, which include the phylogenetically closest wild species to the crop, which nearly triple the contents of sugars and malic acid and double that of citric acid of the commercial varieties taken as control. These accessions will facilitate breeding programs targeted to balanced increases of taste. Although more phylogenetically distant, two accessions of S. habrochaites, from the Eriopersicon group, with malic and citric acid contents seven and nine times greater than the best of controls have been identified, which may be useful when looking for materials with shades of acidic taste. Finally, since the environment can influence directly or through the interaction of genotype x environment the accumulation of these compounds, a multi-environment study has been developed as a tool to evaluate the real genetic potential of various accessions for the improvement of taste tomato. In this study, we have evaluated clonal replicates in three different environments to more accurately estimate the contribution of the environment, genotype and genotype x environment interaction. The effect of the environment has been estimated from the contribution to the accumulation of these compounds of the photosynthetically active radiation and the temperature, observing that the radiation affects to a greater degree the content in sugars and the temperature to the accumulation of acids. With the predictions of genotypic contribution and genotype x environment interaction, two accessions have been identified, one of S. habrocahites and another of S. pimipinellifolium, which may be interesting as sources of variability to increase taste with acid hue for its high Content of malic and citric acids and their stability. The identification of materials with different accumulation profiles of citric, malic and glutamic acids will also be useful in the study of the regulation of the cycles of tricarboxylic acids and GABA shunt. On the other hand, it has been concluded that in order to take advantage of the intra-population variation it will be necessary to evaluate a large number of plants. / Muchos cultivares modernos de tomate, en general, no satisfacen las expectativas organolépticas de los consumidores, ya que entre los criterios de selección no se ha priorizado la calidad organoléptica. Sin embargo, la creciente decepción de los consumidores con este aspecto ha situado la calidad organoléptica como un importante objetivo de mejora. La presente tesis pretende contribuir al abordaje de este objetivo desde el punto de vista del aprovechamiento de la variabilidad natural presente en el género Solanum sección Lycopersicon para aumentar el contenido en compuestos implicados en la percepción por el gusto. Inicialmente se ha puesto a punto método de electroforesis capilar zonal desarrollado permite cuantificar de forma simultánea ácidos orgánicos como el oxálico, málico y cítrico y azúcares como la glucosa, fructosa y sacarosa que determinan, en mayor medida, la percepción del gusto en tomate con límites de detección inferiores a 2 y 25 ¿g ml-1 respectivamente. Su elevada automatización y reproducibilidad, así como su escasa preparación de muestra, tiempo de carrera inferior a 20 minutos y reducido coste de ejecución, han permitido aplicarlo de forma generalizada en ensayos de evaluación de características de calidad organoléptica en germoplasma de tomate. A continuación, se han evaluado entradas y variedades no mejoradas de tomate cultivado de diferentes orígenes, así como entradas silvestres y de especies silvestres relacionadas (Solanum lycopersicum, S. pimpinellifolium, S. habrochaites, S. pennellii y S. peruvianum) para detectar fuentes de variabilidad potencialmente útiles en la mejora. Entre los materiales recolectados existe gran variabilidad y contenidos muy elevados en compuestos responsables del gusto en tomate. Se han identificado entradas del grupo Lycopersicon, que incluye las especies silvestres filogenéticamente más próximas a la cultivada, que casi triplican los contenidos en azúcares y ácido málico y duplican el de ácido cítrico de las variedades comerciales tomadas como control, lo que facilitará su uso en planes de mejora de la calidad organoléptica que busquen incrementos equilibrados del gusto. Aunque más alejadas filogenéticamente, se han identificado dos entradas de S. habrochaites, del grupo Eriopersicon, con contenidos en ácido málico y cítrico siete y nueve veces mayores que el mejor de los controles, que pueden ser útiles cuando se busque obtener materiales con matices de sabor más ácido. Finalmente, dado que el ambiente puede influir directamente o a través de la interacción del genotipo x ambiente en la acumulación de estos compuestos, se ha desarrollado un estudio multi-ambiente como herramienta de evaluación del potencial genético real de diversas entradas para la mejora del gusto de tomate. En este estudio, se han evaluado réplicas clonales en tres ambientes diferentes para estimar con mayor precisión la contribución del ambiente, el genotipo y la interacción genotipo x ambiente. El efecto del ambiente se ha estimado a partir de la contribución a la acumulación de estos compuestos de la radiación fotosintéticamente activa y la temperatura, observándose que la radiación afecta en mayor grado al contenido en azúcares y la temperatura a la acumulación de ácidos. A partir de las predicciones de contribución genotípica y de interacción genotipo x ambiente se han identificado dos entradas, una de S. habrocahites y otra de S. pimipinellifolium, que pueden ser interesantes como fuentes de variabilidad para incrementar el gusto con matiz ácido por su elevado contenido en ácidos málico y cítrico y por su estabilidad. La identificación de materiales con distinto perfil de acumulación de los ácidos cítrico, málico y glutámico será también útil en el estudio de la regulación de los ciclos de los ácidos tricarboxílicos y del GABA shunt. Por otro lado, se ha puesto de manifiesto la necesidad de evaluar un número el / Molts cultivars comercials de tomata, en general, no satisfan les expectatives organolèptiques dels consumidors, ja que entre els criteris de selecció no s'ha prioritzat la qualitat organolèptica. No obstant això, la creixent decepció dels consumidors ha situat la qualitat organolèptica com un important objectiu de millora. La present tesi pretén contribuir a l'abordatge d'aquest objectiu des del punt de vista de l'aprofitament de la variabilitat natural present en el gènere Solanum secció Lycopersicon per augmentar el contingut en compostos implicats en la percepció pel gust. Inicialment s'ha posat a punt un mètode d'electroforesi capil·lar zonal que permet quantificar de forma simultània àcids orgànics com l'oxàlic, màlic i cítric i sucres com la glucosa, fructosa i sacarosa que determinen, en major mesura, la percepció del gust en tomata amb límits de detecció inferiors a 2 i 25 mg ml-1 respectivament. La seua elevada automatització i reproductibilitat, així com la seua escassa preparació de mostra, temps de carrera inferior a 20 minuts i reduït cost d'execució, han permès aplicar-lo de forma generalitzada en assajos d'avaluació de característiques de qualitat organolèptica en germoplasma de tomata. A continuació, s'han avaluat entrades i varietats no millorades de tomata cultivada de diferents orígens, així com entrades silvestres i d'espècies silvestres relacionades (Solanum lycopersicum, S. pimpinellifolium, S. habrochaites, S. pennellii i S. peruvianum) per detectar fonts de variabilitat potencialment útils en la millora. Entre els materials avaluats existix gran variabilitat i continguts molt elevats en compostos responsables del gust en tomata. S'han identificat entrades del grup Lycopersicon, que inclou les espècies silvestres filogenèticament més properes a la conreada, que gairebé tripliquen els continguts en sucres i àcid màlic i dupliquen el d'àcid cítric de les varietats comercials preses com a control, el que facilitarà el seu ús en plans de millora de la qualitat organolèptica que busquen increments equilibrats del gust. Encara que més allunyades filogenèticament, s'han identificat dos entrades de S. habrochaites, del grup Eriopersicon, amb continguts d'àcid màlic i cítric set i nou vegades més grans que el millor dels controls, que poden ser útils quan es busque obtindre materials amb matisos de sabor més àcid. Finalment, atès que l'ambient pot influir directament o a través de la interacció del genotip x ambient en l'acumulació d'aquests compostos, s'ha desenvolupat un estudi multi-ambient com a eina d'avaluació del potencial genètic real de diverses entrades per la millora del gust de la tomata. En aquest estudi, s'han avaluat rèpliques clonals en tres ambients diferents per estimar amb més precisió la contribució de l'ambient, el genotip i la interacció genotip x ambient. L'efecte de l'ambient s'ha estimat a partir de la contribució a l'acumulació d'aquests compostos de la radiació fotosintèticament activa i la temperatura, observant-se que la radiació afecta en major grau al contingut en sucres i la temperatura a l'acumulació d'àcids. A partir de les prediccions de contribució genotípica i d'interacció genotip x ambient s'han identificat dues entrades, una de S. habrocahites i una altra de S. pimipinellifolium, que poden ser interessants com a fonts de variabilitat per incrementar el gust amb matís àcid pel seu elevat contingut en àcids màlic i cítric i per la seua estabilitat. La identificació de materials amb diferent perfil d'acumulació dels àcids cítric, màlic i glutàmic serà també útil en l'estudi de la regulació dels cicles dels àcids tricarboxílics i del GABA shunt. D'altra banda, s'ha posat de manifest la necessitat d'avaluar un nombre elevat de plantes per aprofitar correctament la variació intra-poblacional. / Galiana Balaguer, L. (2017). Aprovechamiento de la diversidad en Solanum L. sección Lycopersicon para la mejora genética de la calidad organoléptica en tomate [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/86205 / TESIS

Tesis por compendio / [ES] La berenjena (Solanum melongena) es una hortaliza muy importante en muchas áreas tropicales y subtropicales del mundo. Es la tercera solanácea más producida a nivel mundial, pero a pesar de su importancia los recursos genéticos y las herramientas biotecnológicas para su investigación no han sido desarrollados lo suficiente. Con la actual situación de cambio climático, muchas de las áreas donde se produce este cultivo están sufriendo modificaciones dramáticas en el ambiente y la climatología. Esto está ocasionando una reducción de los rendimientos de este cultivo que cada vez se ven más afectados por la aparición de nuevas enfermedades, plagas, malezas, pérdida en la fertilidad de los suelos, mayor prevalencia de sequía y salinidad, así como el incremento de las temperaturas. La berenjena se encuentra en una situación de vulnerabilidad ante estos cambios debido a los efectos de cuello de botella genético acontecidos durante su domesticación y a la disponibilidad limitada de recursos genéticos accesibles para su mejora genética. En un primer gran bloque de esta tesis, mediante el uso de especies silvestres relacionadas con la berenjena, se ha iniciado el desarrollo de una colección de líneas de introgresión (ILs). Utilizando tres especies representantes de los tres grupos de germoplasma de la berenjena (S. insanum del germoplasma primario, S. dasyphyllum del germoplasma secundario y S. elaeagnifolium del germoplasma terciario) se ha ampliado el fondo genético de este cultivo. Estas especies, han sido seleccionadas por sus extraordinarias capacidades de adaptación a climas áridos, suelos secos y tolerancia a plagas y enfermedades. Reintroduciendo estos genes en el genoma de la berenjena cultivada hemos desarrollado un conjunto de materiales élite, que ponen a disposición de los investigadores y mejoradores nuevos recursos genéticos para la mejora genética de este cultivo. También hemos desarrollado un modelo experimental (Micro-Mel) a partir de materiales de introgresión con la especie S. anguivi. Este modelo consiste en una berenjena de tipo compacto y crecimiento determinado con floración y cuajado múltiple y puede ayudar a desarrollar experimentos rápidos, así como acelerar los ciclos generacionales en los proyectos de mejora. En otro segundo gran bloque de este trabajo, hemos desarrollado una serie de herramientas biotecnológicas que van a permitir desarrollar otro tipo de investigaciones para la adaptación al cambio climático en berenjena. En primer lugar, frente a la necesidad de un protocolo eficiente de regeneración in vitro para poder llevar a cabo experimentos de transformación y edición genética en la berenjena, se ha desarrollado con éxito un protocolo de alto rendimiento basado en el uso del ribósido de zeatina y que presenta una baja dependencia del factor genotipo. Como resultado derivado de este primer desarrollo, diseñamos otro protocolo para la obtención de organismos poliploides en berenjena sin la necesidad de utilizar agentes antimitóticos para la duplicación de su genoma. Empleando los distintos niveles de ploidía presente en algunos tejidos jóvenes (patrón polisomático) conseguimos desarrollar plantas tetraploides in vitro a través de la regeneración directa a partir de estas células, suponiendo una nueva vía hacia el desarrollo de plantas triploides sin semillas. Finalmente, la última herramienta de apoyo a la mejora de la berenjena que se ha desarrollado en esta tesis doctoral ha sido una herramienta basada en la inteligencia artificial para la identificación de estadios de desarrollo de las células precursoras del polen en retrocruces avanzados con especies silvestres. Con esto se ha conseguido optimizar los protocolos de androgénesis empleados para la producción de plantas dobles haploides, automatizando y haciendo más eficiente la selección de anteras con estadios inducibles y por tanto incrementando la tasa de plantas dobles haploid / [CA] L'albergínia (Solanum melongena) és una hortalissa molt important en moltes zones tropicals i subtropicals del món. És la tercera solanàcia més produïda en l'àmbit mundial, però malgrat la seua importància els recursos genètics i les ferramentes biotecnològiques per a la seua investigació no han sigut desenvolupades el suficient. Amb l'actual situació de canvi climàtic, moltes de les zones on es produeix aquest cultiu estan patint modificacions dramàtiques al seu ambient i climatologia. Açò ocasiona una reducció dels rendiments d'aquest cultiu que cada vegada es veu més afectat per l'aparició de noves malalties, plagues, males herbes, pèrdua de la fertilitat del sol, major prevalença de la sequera i salinitat, així com l'increment de les temperatures. L'albergínia es troba a una situació de vulnerabilitat davant aquests canvis debuts als efectes de l'erosió genètica ocasionats durant la seua domesticació i a la disponibilitat limitada de recursos genètics accessibles per a la seua millora genètica. En un primer gran bloc d'aquesta tesi, mitjançant l'ús d'espècies silvestres relacionades amb l'albergínia, s'ha iniciat el desenvolupament d'una col·lecció de línies de introgressió (ILs). Utilitzant tres espècies representants dels tres grups de germoplasma de l'albergínia (S. insanum del germoplasma primari, S. dasyphyllum del germoplasma secundari i S. elaeagnifolium del germoplasma terciari) s'ha ampliat el fons genètic d'aquest cultiu. Aquestes espècies, han sigut seleccionades per les seues extraordinàries capacitats d'adaptació a climes àrids, sòls secs i tolerància a plagues i malalties. Reintroduint aquests gens en el genoma de l'albergínia cultivada hem desenvolupat un conjunt de materials elit, que posen a la disposició dels investigadors i milloradors nous recursos genètics per a la millora genètica d'aquest cultiu. També hem desenvolupat un model experimental (Micro-Mel) a partir de materials de introgressió amb l'espècie S. anguivi. Aquest model consisteix en una albergínia de tipus compacte i creixement determinat amb floració i quallat múltiple i pot ajudar a desenvolupar experiments ràpids, així com accelerar els cicles generacionals en els projectes de millora. En un altre segon gran bloc d'aquest treball, hem desenvolupat una sèrie d'eines biotecnològiques que permetran desenvolupar un altre tipus d'investigacions per a l'adaptació al canvi climàtic en albergínia. En primer lloc, enfront de la necessitat d'un protocol eficient de regeneració in vitro per a poder dur a terme experiments de transformació i edició genètica en l'albergínia, s'ha desenvolupat amb èxit un protocol d'alt rendiment basat en l'ús del ribòsid de zeatina i que presenta una baixa dependència del factor genotip. Com a resultat derivat d'aquest primer desenvolupament, dissenyem un altre protocol per a l'obtenció d'organismes poliploids en albergínia sense la necessitat d'utilitzar agents antimitòtics per a la duplicació del seu genoma. Emprant els diferents nivells de ploidía present en alguns teixits joves (patró polisomàtic) aconseguim desenvolupar plantes tetraploids in vitro a través de la regeneració directa a partir d'aquestes cèl·lules, suposant una nova via cap al desenvolupament de plantes triploids sense llavors. Finalment, l'última eina de suport a la millora de l'albergínia que s'ha desenvolupat en aquesta tesi doctoral ha sigut una eina basada en la intel·ligència artificial per a la identificació d'estadis de desenvolupament de les cèl·lules precursores del pol·len en retrocreuaments avançats amb espècies silvestres. Amb això s'ha aconseguit optimitzar els protocols d'androgènesi emprats per a la producció de plantes dobles haploids, automatitzant i fent més eficient la selecció d'anteres amb estadis induïbles i per tant incrementant la taxa de plantes dobles haploids produïdes. / [EN] Eggplant (Solanum melongena) is a very important vegetable in many tropical and subtropical areas of the world. It is the third most produced Solanaceae in the world, but despite its importance, genetic resources and biotechnological tools for research have not been sufficiently developed. With the current climate change situation, many of the areas where this crop is produced are undergoing dramatic changes in the environment and the weather. This is causing a reduction in the yields of this crop that are increasingly affected by the appearance of new diseases, pests, weeds, loss of soil fertility, greater prevalence of drought and salinity, as well as the increase in temperatures. The eggplant is in a situation of vulnerability to these changes due to the genetic bottleneck effects that occurred during its domestication and the limited availability of accessible genetic resources for its genetic improvement. In a first large block of this thesis, using wild species related to eggplant, the development of a collection of introgression lines (ILs) has been started. Using three species representing the three groups of eggplant germplasm (S. insanum from primary germplasm, S. dasyphyllum from secondary germplasm and S. elaeagnifolium from tertiary germplasm) the genetic background of this crop has been expanded. These species have been selected for their extraordinary capacities to adapt to arid climates, dry soils and tolerance to pests and diseases. By reintroducing these genes into the genome of cultivated eggplant, we have developed a set of elite materials that make new genetic resources available to researchers and breeders for the genetic improvement of this crop. We have also developed an experimental model (Micro-Mel) from introgression materials with the species S. anguivi. This model consists of an eggplant of compact type and determined growth with multiple flowering and fruit set and can help to develop rapid experiments, as well as accelerate generational cycles in improvement projects. In another second large block of this work, we have developed a series of biotechnological tools that will allow the development of other types of research for adaptation to climate change in eggplant. In the first place, in view of the need for an efficient in vitro regeneration protocol to be able to carry out transformation and gene editing experiments in eggplant, a high-throughput protocol based on the use of zeatin riboside and which presents a low dependence on the genotype factor was developed. As a result, derived from this first development, we designed another protocol to obtain polyploid organisms in eggplant without the need to use antimitotic agents for the duplication of their genome. Using the different levels of ploidy present in some young tissues (polysomatic pattern) we managed to develop tetraploid plants in vitro through direct regeneration from these cells, assuming a new path towards the development of triploid seedless plants. Finally, the last tool to support the breeding of eggplant that has been developed in this doctoral thesis has been a tool based on artificial intelligence for the identification of stages of development of pollen precursor cells in advanced backcrosses with wild species. With this it has been possible to optimize the androgenesis protocols used to produce double haploid plants, automating, and making the selection of anthers with inducible stages more efficient and therefore increasing the rate of double haploid plants produced. / García Fortea, E. (2020). Desarrollo de materiales de pre-mejora y herramientas biotecnológicas para la adaptación de la berenjena al cambio climático [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/160059 / TESIS / Compendio

Tesis por compendio / [ES] En la presente tesis doctoral nos hemos centrado en estudiar la variabilidad y aportar nuevos recursos útiles para la mejora de la calidad nutricional y organoléptica de los frutos de tomate, berenjena y pimiento, adaptando los cultivos a menores aportes de nitrógeno (N). Para lograr este propósito, llevamos a cabo una caracterización exhaustiva de la composición de los frutos, junto con importantes rasgos agronómicos, de un conjunto de recursos genéticos escasamente explorados hasta la fecha. En el primer capítulo de esta tesis, se llevó a cabo una caracterización exhaustiva de 36 compuestos y parámetros de composición del fruto, que incluían azúcares, ácidos orgánicos, antioxidantes y minerales, en un conjunto de 10 accesiones por cultivo de tomate, pimiento y berenjena, cultivados en las mismas condiciones y prácticas ecológicas. Los resultados mostraron un perfil de composición considerablemente distinto entre las tres especies, principalmente en el perfil antioxidante. Además, se encontró una gran variabilidad dentro de cada especie, lo cual es de interés para la selección de variedades con mejores perfiles nutricionales y organolépticos. En el segundo capítulo de esta tesis, se abordó la caracterización de un conjunto de líneas de introgresión (ILs) de berenjena con Solanum incanum L. como parental donante. El uso de las ILs en la mejora de la berenjena requiere asegurar que los niveles de glicoalcaloides del fruto están por debajo de los límites de seguridad. En un ensayo en dos ambientes, evaluamos 25 rasgos de composición del fruto, incluyendo composición proximal, azúcares, ácidos, compuestos fenólicos, glicoalcaloides y minerales en un conjunto de 16 ILs de berenjena con S. incanum, junto con los padres recurrente y donante, y el híbrido. Los resultados mostraron que los frutos producidos por las ILs eran seguros para el consumo, con una composición similar a la del parental recurrente. También evaluamos un conjunto de 10 de estas ILs, junto con el parental recurrente S. melongena, bajo dos dosis de fertilización de N suministradas con el sistema de riego (8.25 mM de NH4NO3 añadido al agua de riego, y ningún suministro de N externo al agua de riego). Aunque se produjo una limitación significativa en el crecimiento de la planta, en la distribución de N y C, en la carga de frutos y en la materia seca como respuesta a la minimización de los aportes de N, las ILs alcanzaron, en promedio, rendimientos finales similares bajo ambos tratamientos de N, así como produjeron frutos con similar morfología, peso y contenido en compuestos fenólicos. Estos resultados potencian las ILs como materiales de mejora útiles para la adaptación de la berenjena a bajos aportes de N. Gracias a la disponibilidad del genotipado de las ILs de berenjena, las investigaciones realizadas con esta población permitieron identificar varios QTLs asociados a caracteres morfo-agronómicos y de composición del fruto, lo que proporciona nueva información relevante para ampliar el conocimiento genético de la berenjena. En el último capítulo se presenta la primera evaluación de parámetros de calidad de fruto y rendimiento de una colección de 44 variedades del tomate resiliente 'de penjar' bajo dos niveles de fertilización de N (162 kg N ha-1 y 49 kg N ha-1). Se observó una gran variación. La reducción de los aportes de N tuvo un efecto significativo en el hue, cuya media aumentó ligeramente, y en los compuestos y parámetros relacionados con el dulzor, cuya media disminuyó en un 11-16%, mientras que el rendimiento y la mayoría de los rasgos de calidad no se vieron afectados. Estos son resultados prometedores que promueven la conservación del tomate 'de penjar' y a su utilización en programas de mejora. En definitiva, creemos que estos trabajos proporcionarán nuevos recursos fenómicos y genómicos útiles para futuros programas de mejora de las hortalizas de la familia Solanaceae. / [CAT] En la present tesi doctoral ens hem centrat en estudiar la variabilitat i aportar nous recursos útils per a la millora de la qualitat nutricional i organolèptica dels fruits de tomaca, albergínia i pimentó, adaptant els cultius a menors aportacions de nitrogen (N). Per a aconseguir aquest propòsit, duem a terme una caracterització exhaustiva de la composició dels fruits, juntament amb importants trets agronòmics, d'un conjunt de recursos genètics escassament explorats fins hui. En el primer capítol d'aquesta tesi, es va dur a terme una caracterització exhaustiva de 36 compostos i paràmetres de composició del fruit, que incloïen sucres, àcids orgànics, antioxidants i minerals, en un conjunt de 10 accessions per cultiu de tomaca, pimentó i albergínia, cultivats en les mateixes condicions i pràctiques ecològiques. Els resultats van mostrar un perfil de composició considerablement diferent entre les tres espècies, principalment en el perfil antioxidant. A més, es va trobar una gran variabilitat dins de cada espècie, la qual cosa és d'interés per a la selecció de varietats amb millors perfils nutricionals i organolèptics. En el segon capítol d'aquesta tesi, es va abordar la caracterització d'un conjunt de línies de introgressió (ILs) d'albergínia amb Solanum incanum L. com a parental donant. L'ús de les ILs en la millora de l'albergínia requereix assegurar que els nivells de glucoalcaloides del fruit estan per davall dels límits de seguretat. En un assaig en dos ambients, avaluem 25 trets de composició del fruit, incloent composició proximal, sucres, àcids, compostos fenòlics, glucoalcaloides i minerals en un conjunt de 16 ILs d'albergínia amb S. incanum, juntament amb els pares recurrent i donant, i l'híbrid. Els resultats van mostrar que els fruits produïts per les ILs eren segurs per al consum, amb una composició similar a la del parental recurrent. També avaluem un conjunt de 10 d'aquestes ILs, juntament amb el parental recurrent S. melongena, sota dues dosis de fertilització de N subministrades amb el sistema de reg (8.25 mM de NH4NO3 afegit a l'aigua de reg, i cap subministrament de N extern a l'aigua de reg). Encara que es va produir una limitació significativa en el creixement de la planta, en la distribució de N i C, en la càrrega de fruits i en la matèria seca com a resposta a la minimització de les aportacions de N, les ILs van aconseguir, en mitjana, rendiments finals similars sota tots dos tractaments de N, així com van produir fruits amb similar morfologia, pes i contingut en compostos fenòlics. Aquests resultats potencien les ILs com a materials de millora útils per a l'adaptació de l'albergínia a baixes aportacions de N. Gràcies a la disponibilitat del genotipat de les ILs d'albergínia, les investigacions realitzades amb aquesta població van permetre identificar diversos QTLs associats a caràcters morf-agronòmics i de composició del fruit, la qual cosa proporciona nova informació rellevant per a ampliar el coneixement genètic de l'albergínia. En l'últim capítol es presenta la primera avaluació de paràmetres de qualitat de fruit i rendiment d'una col·lecció de 44 varietats de la tomaca resilient 'de penjar' sota dos nivells de fertilització de N (162 kg N ha-1 i 49 kg N ha-1). Es va observar una gran variació. La reducció de les aportacions de N va tindre un efecte significatiu en el hue, la mitjana del qual va augmentar lleugerament, i en els compostos i paràmetres relacionats amb la dolçor, la mitjana de la qual va disminuir en un 11-16%, mentre que el rendiment i la majoria dels trets de qualitat no es van veure afectats. Aquests són resultats prometedors que promouen la conservació de la tomaca 'de penjar' i a la seua utilització en programes de millora. En definitiva, creiem que aquests treballs proporcionaran nous recursos fenòmics i genòmics útils per a futurs programes de millora de les hortalisses de la família Solanaceae. / [EN] In the present doctoral thesis, we have focused on studying the variability and providing new useful resources for the improvement of the nutritional and organoleptic quality of tomato, eggplant and pepper fruits, adapting crops to lower nitrogen (N) inputs. To achieve this purpose, we carried out a comprehensive characterization of fruit composition, together with important agronomic traits, of a set of genetic resources scarcely explored up to date. In the first chapter of this thesis, a comprehensive characterization of 36 compounds and fruit compositional parameters, including sugars, organic acids, antioxidants and minerals, was carried out on a set of 10 accessions per cultivar of tomato, pepper and eggplant, grown under the same organic farming practices. The results showed a considerably different composition profile among the three species, mainly in the antioxidant profile. In addition, a great variability was found within each species, which is of interest for the selection of varieties with better nutritional and organoleptic profiles. In the second chapter of this thesis, the characterization of a set of eggplant introgression lines (ILs) with Solanum incanum L. as the donor parent was addressed. The use of ILs in eggplant breeding requires ensuring that fruit glycoalkaloid levels are below safety limits. In a two-environment trial, we evaluated 25 fruit compositional traits, including proximal composition, sugars, acids, phenolic compounds, glycoalkaloids, and minerals in a set of 16 eggplant ILs with S. incanum, along with the recurrent and donor parents, and the hybrid. The results showed that the fruits produced by the ILs were safe for consumption, with a composition similar to that of the recurrent parent. We also evaluated a set of 10 of these ILs, along with the recurrent parent S. melongena, under two doses of N fertilization supplied with the irrigation system (8.25 mM NH4NO3 added to the irrigation water, and no external N supply to the irrigation water). Although there was a significant limitation in plant growth, N and C distribution, fruit load and dry matter in response to minimized N inputs, the ILs achieved, on average, similar final yields under both N treatments, as well as produced fruits with similar morphology, weight and phenolic content. These results enhance ILs as useful breeding materials for the adaptation of eggplant to low N inputs. Thanks to the availability of genotyping of eggplant ILs, the investigations carried out using this population enabled the identification of several QTLs associated with morpho-agronomic and fruit composition traits, providing new relevant information to expand the genetic knowledge of eggplant. The last chapter presents the first evaluation of fruit quality and yield parameters of a collection of 44 varieties of the resilient tomato 'de penjar' under two levels of N fertilization (162 kg N ha-1 and 49 kg N ha-1). A large variation was observed. Reduced N inputs had a significant effect on hue, whose mean increased slightly, and on sweetness-related compounds and parameters, whose mean decreased by 11-16%, while yield and most quality traits were unaffected. These are promising results that promote the conservation of the 'de penjar' tomato and its use in breeding programs. Ultimately, we believe that this work will provide new phenomic and genomic resources useful for future breeding programs of vegetables of the Solanaceae family. / Elena Rosa Martínez is grateful to the Ministerio de Economía, Industria y Competitividad (MINECO) for a pre-doctoral grant (no. BES-2016-077482), which has funded the doctoral thesis presented herein. This predoctoral grant is part of the research project “Mejora genética de la calidad funcional y aparente de la berenjena”, which has been funded by the Ministerio de Economía, Industria y Competitividad and the European Regional Development Fund (MINECO/FEDER) under grant no. AGL2015- 64755-R. The work presented in this thesis was also undertaken as part of the initiative “Adapting Agriculture to Climate Change: Collecting, Protecting and Preparing Crop Wild Relatives” (http://www.cwrdiversity.org/), which is supported by the Government of Norway and managed by the Global Crop Diversity Trust with the Millennium Seed Bank of the Royal Botanic Gardens, Kew; as part of three European projects, namely, G2PSOL (“Linking genetic resources, genomes and phenotypes of Solanaceous crops”) and BRESOV (“Breeding for resilient, efficient and sustainable organic vegetable production”), which have been funded by the European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation Programme under grant agreements no. 677379 and no. 77424, respectively, and SOLNUE (“Tomato and eggplant nitrogen utilization efficiency in Mediterranean environments”), in the framework of the H2020 call SusCrop-ERA-Net; ID#47, which has been funded by the Spanish Agencia Estatal de Investigación under grant agreement no. PCI2019-103375; and finally as part of the national project “Las variedades tradicionales de tomate para el desarrollo de una horticultura biodiversa y sostenible en un contexto de cambio climático”, funded by Generalitat Valenciana (Conselleria d’Innovació, Universitats, Ciència I Societat Digital) under grant agreement no. AICO/2020/042. / Rosa Martínez, E. (2022). Characterization and Enhancement of Genetic Resources for the Improvement of Nutritional and Organoleptic Quality in Solanaceae Vegetable Crops [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/182169 / TESIS / Compendio