Las enfermedades de la madera se encuentran entre las patologías más dañinas que afectan al cultivo de la vid. El pie negro es una de las más destacadas, afectando a las plantas en vivero y en plantaciones jóvenes. Los agentes causales están incluidos dentro de los géneros Campylocarpon, ¿Cylindrocarpon¿, Cylindrocladiella e Ilyonectria. Éstos se caracterizan por ser habitantes del suelo y, se ha demostrado que permanecen en él, infectando al material de propagación cultivado en campos de vivero. La presencia de hongos asociados al pie negro en vivero, así como sus fuentes potenciales de inóculo en suelos de vivero y de viñedos comerciales, no han sido nunca estudiados en España. En este sentido, el objetivo de esta Tesis ha sido estudiar la epidemiología de hongos que causan el pie negro de la vid en España. En primer lugar, las distintas fases del proceso viverístico se evaluaron como fuentes potenciales de inóculo de estos patógenos. Se tomaron muestras en cuatro fases del proceso de propagación de las que se extrajo el ADN, detectándose las especies causantes del pie negro de la vid mediante multiplex, nested PCR. En las fases estudiadas se detectaron I. liriodendri y el complejo I. macrodidyma. También se estudió la detección de especies de Ilyonectria en material de propagación de vid, antes y después de la fase de enraizamiento en campos de vivero, mediante técnicas de aislamiento y multiplex, nested PCR. Este estudio confirmó que el número de plantas infectadas con estos patógenos aumenta durante el proceso de enraizamiento en campos de vivero. Ilyonectria torresensis fue la única especie aislada de las plantas tras la inducción del callo. Sin embargo, las especies I. liriodendri, I. novozelandica e I. torresensis se aislaron frecuentemente tras el período de cultivo en campos de vivero. Respecto a la detección molecular, se detectaron un número elevado de muestras positivas en planta tras la inducción del callo y después del proceso de enraizamiento. Mediante el uso de cuatro técnicas diferentes, aislamiento fúngico a partir de raíces de plántulas de vid utilizadas como plantas trampa, aislamiento a partir de raíces de malas hierbas, multiplex, nested PCR y qPCR, se estudió el suelo de campos de plantas madre como fuente de inóculo de estos patógenos. De las raíces de plantas trampa se aislaron las especies I. alcacerensis, I. macrodidyma, I. novozelandica e I. torresensis. ¿Cylindrocarpon¿ macrodidymum fue la única especie aislada de las raíces de malas hierbas. En los análisis de suelos realizados mediante multiplex, nested PCR así como mediante qPCR se observó un elevado porcentaje de detección del complejo I. macrodidyma en muestras de ADN de suelo, mientras que el porcentaje de detección de I. liriodendri fue menor. Las mismas técnicas descritas para campos de plantas madre se utilizaron para estudiar los suelos de campos de vivero y de viñedos comerciales. Los resultados obtenidos en estos dos tipos de campos fueron similares a los obtenidos en campos de plantas madre. Finalmente, se estudió el efecto de la temperatura, pH y potencial osmótico (¿s) sobre el crecimiento miceliar, la esporulación y la producción de clamidosporas de ¿C.¿ liriodendri, ¿C.¿ macrodidymum y ¿C.¿ pauciseptatum, con el objetivo de mejorar el conocimiento de los factores que afectan al crecimiento, reproducción y supervivencia de estos patógenos. Todos los aislados estudiados crecieron en un rango de temperaturas comprendido entre 5 y 30ºC. Se observó crecimiento miceliar en un rango de pH comprendido entre 4 y 8. Respecto al efecto del ¿s, el crecimiento miceliar fue mejor en medio de cultivo PDA ajustado a -0,5, -1,0 y/o -2,0 MPa en comparación con el crecimiento miceliar observado en PDA sin ajustar a ningún ¿s (-0,3 MPA). La mayoría de los aislados de ¿Cylindrocarpon¿ esporularon a todas las temperaturas, pHs y valores de ¿s estudiados. En general, la producción de clamidosporas no se vio afectada por la temperatura, el pH y el ¿s. / Agustí Brisach, C. (2013). Studies on the epidemiology of black-foot disease of grapevine in Spain [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/27598

Planococcus citri se considera una plaga importante de los cítricos en todo el mundo. El manejo de este fitófago se basa en los principios de la Producción Integrada, que requiere conocimientos precisos sobre la biología, ciclo estacional y comportamiento de las poblaciones de P. citri. Entre los años 1992 a 1998 se ha realizado un seguimiento de las poblaciones de P. citri y de sus enemigos naturales en diversas parcelas de cítricos tratadas y no tratadas con productos fitosanitarios. Estos seguimientos se han realizado tanto en diferentes partes del árbol como con trampas pegajosas con feromona sexual. En la zona de estudio, P. citri desarrolló cinco generaciones al año. La temperatura crítica de desarrollo y la integral térmica de P. citri fueron 8,3°C y 562,4°C-día, respectivamente. Las larvas de primera edad invadieron el cáliz de los frutos en los meses de mayo a julio, alcanzando en julio valores elevados en porcentaje de cálices invadidos, con una media del 72. P. citri invadió el fruto desde el cáliz a partir del mes de agosto, con una media de parcelas y años de un 22 de frutos atacados exteriormente. La población de P. citri fluctuó durante los años sucesivos, en parcelas no tratadas, manteniéndose entre un 10 y un 30 de frutos atacados. Los pesticidas organofosforados aplicados en primavera controlaron satisfactoriamente la población de P. citri. Hemos determinado que los umbrales de tratamiento son, en primavera, un 70 de cálices de los frutos ocupados y en agosto y septiembre, un 20 de frutos ocupados. La población de P. citri mostró una pauta de distribución agregativa bajo el cáliz de los frutos, sobre los frutos y en el tronco, con el índice de Taylor b de 1,45, 1,41 y 1,42 respectivamente. Se aconseja muestrear unos 130 frutos mediante un muestreo enumerativo en el caso de poblaciones bajas y medias, y 200 frutos mediante un muestreo binomial para poblaciones elevadas. El control biológico ejerció una función muy importante en la regulación de .... / Martínez Ferrer, MT. (2003). Biología y control del cotonet Planococcus citri (Homoptera: Pseudococcidae) en huertos de cítricos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/27775

Tesis por compendio / [EN] Ants constitute an important component of the citrus agroecosystem fauna acting simultaneously as predators and as hemipteran mutualists. Thus, ants in citrus are in the center of a complex food web affecting the composition and the population dynamics of a wide arthropod community including honeydew and non-honeydew producing herbivores as well as their natural enemies. In eastern Spain the most abundant and widespread ant species are the natives Lasius grandis Forel and Pheidole pallidula (Nylander), whereas the invasive Linepithema humile (Mayr) is also present but not widespread. We have conducted ant-exclusion experiments in three commercial citrus orchards, each one dominated by one ant species (Pheidole pallidula, Lasius grandis or Linepithema humile) with the aim to disentangle the ecological interactions with honeydew and non-honeydew producing pests and with natural enemies at the community-level. We quantified the effect of the ant-exclusion on the infestation levels and parasitism of three of the most important citrus pests in the area, the honeydew producer Aleurothrixus floccosus (Maskell) and the non-honeydew producers Aonidiella aurantii (Maskell) and Phyllocnistis citrella (Stainton). California red scale densities on fruits were significantly lower in the two seasons and in the three orchards in the ant-excluded treatment. Similarly, the percentage of shoots occupied by A. floccosus was significantly lower in the ant-excluded plots in the orchards dominated by P. pallidula and L. humile. Interestingly, no significant differences were found in the percent parasitism between ant-allowed and ant-excluded treatments. These results suggest that factors other than parasitoid disruption might explain the increased pest populations observed in the presence of ants. Thus, in the same orchards we compared the abundance, species richness, diversity and community structure of predators and parasitoids between the ant-allowed and ant excluded treatments. A total of 176,000 arthropods belonging to 81 taxa were captured and identified. Regarding abundance, the response of natural enemies to ant-exclusion was species specific. When examining functional groups, parasitoids showed higher abundances in the ant-allowed treatment whereas most generalist predators were less abundant. Similarly, the species richness and the Shannon diversity index of parasitoids were higher in the ant-allowed treatment, whereas the species richness of predators was significantly lower. The community structure of predators and parasitoids was not significantly different between treatments. Thus, ants were not associated with a dramatic and/or general decrease in natural enemy abundance or biodiversity. On the other hand, the negative impact of ants on generalist predators may have important implications for the regulation of pest populations. Finally we tested a novel hypothesis examining the potential competition between ants and natural enemies for honeydew produced by Hemiptera. Through the use of high performance liquid chromatography (HPLC) we related the level of ant activity with the energy reserves and feeding history of individual specimens collected in the field. A significant negative correlation between ant activity and the total sugar content and honeydew feeding incidence by A. chrysomphali was found in summer, when ant activity peaked. Ant activity was negatively correlated with the sugar feeding incidence by C. carnea in spring. This is a previously undocumented indirect interaction in food webs in which ants interfere with the physiological state of the natural enemies. Given that the absence of sugar feeding is detrimental for the fitness of many species of predators and parasitoids, this interaction may have important consequences for the arthropod community composition and practical implications for biological control. / [ES] Las hormigas constituyen un elemento importante del agroecosistema de los cítricos, en el que actúan simultáneamente como insectos depredadores y como mutualistas de hemípteros. Como consecuencia, las hormigas pueden afectar a la composición y a la dinámica poblacional de un amplio grupo de artrópodos, en los que se incluye herbívoros productores y no productores de melaza, así como a sus enemigos naturales. Se han llevado a cabo estudios de exclusión de hormigas en tres parcelas comerciales de cítricos en las que, en cada una de ellas, predominaba una especie de hormiga (Lasius grandis Forel, Pheidole pallidula (Nylander) y Linepithema humile (Mayr)). El principal objetivo ha sido el de esclarecer las interacciones ecológicas existentes entre las hormigas y los artrópodos productores y no productores de melaza, así como con los enemigos naturales a nivel de comunidad. Se ha cuantificado el efecto de la exclusión de hormigas sobre los niveles de infestación y el parasitismo de tres de las plagas más importantes de los cítricos de la zona, la plaga productora de melaza Aleurothrixus floccosus (Maskell) y las plagas que no producen melaza Aonidiella aurantii (Maskell) y Phyllocnistis citrella (Stainton). Las densidades poblacionales de A. aurantii en frutos i de A. floccosus fueron significativamente menores en el tratamiento de exclusión de hormigas. Curiosamente, no se encontraron diferencias en el porcentaje de parasitismo entre los dos tratamientos. Estos resultados sugieren que otros factores, más allá de la interferencia con los parasitoides, podrían explicar los incrementos poblacionales de plagas observados en presencia de hormigas. Por ello, se comparó la abundancia, riqueza de especies, diversidad y estructura de la comunidad de depredadores y parasitoides entre los tratamientos de exclusión y presencia de hormigas. Se capturaron e identificaron un total de 176,000 artrópodos pertenecientes a 81 taxones distintos. En cuanto a la abundancia, la respuesta de los enemigos naturales a la exclusión de hormigas fue específica para cada especie. Los parasitoides mostraron mayores abundancias en presencia de hormigas, mientras que la mayoría de los depredadores generalistas fueron menos abundantes. De igual modo, la riqueza de especies y el Índice de diversidad de Shannon de los parasitoides fueron mayores en presencia de hormigas, mientras que la riqueza de especies de los depredadores fue menor. La estructura de la comunidad de depredadores y parasitoides no difirió entre tratamientos. El impacto negativo de las hormigas sobre los depredadores generalistas puede tener importantes implicaciones sobre la regulación de las poblaciones de plagas. Finalmente, se estudió una novedosa hipótesis en la que se planteó la existencia de competencia por la melaza que producen los hemípteros, entre las hormigas y los enemigos naturales. Mediante el uso de cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) se relacionó la actividad de las hormigas con las reservas energéticas y las fuentes alimenticias utilizadas por especímenes de enemigos naturales colectados en el campo. Se encontró una correlación significativamente negativa entre la actividad de las hormigas y el contenido total de azúcares y la alimentación a base de melaza del parasitoide Aphytis chrysomphali (Mercet) en verano. La actividad de las hormigas se correlacionó negativamente con la alimentación a base de azúcares del depredador Chrysoperla carnea s.l en primavera. Esta interacción indirecta en la que las hormigas interfieren con el estado fisiológico de los enemigos naturales no ha sido documentada previamente. Dado que la ausencia de azúcares en la alimentación de muchas especies de depredadores y parasitoides es perjudicial para su estado físico, esta interacción puede tener importantes consecuencias para la composición de la comunidad de artrópodos e implicaciones prácticas sobre el control biológico de plagas. / [CA] Les formigues són un element important de l'agroecosistema dels cítrics, en el que poden actuar simultàniament com a insectes depredadors i com a mutualistes d'hemípters. Com a conseqüència, poden afectar a la composició i la dinàmica poblacional d'un ampli grup d'artròpodes, incloent herbívors productors i no productors de melassa així com els seus enemics naturals. Les espècies de formigues més abundants i esteses als cítrics de l'est de la Península Ibèrica són les espècies natives Lasius grandis Forel i Pheidole pallidula (Nylander) mentre que l'espècie invasora Linepithema humile (Mayr) es troba també present però no de forma estesa. S'han dut a terme estudis d'exclusió de formigues en tres parcel·les comercials de cítrics en les que, en cada una d'elles, predominava una de les tres espècies de formigues. El principal objectiu ha estat el d'esclarir les interaccions ecològiques existents entre les formigues i els artròpodes productors i no productors de melassa així com els enemics naturals a nivell de comunitat. S'ha quantificat l'efecte de l'exclusió de formigues sobre els nivells d'infestació i el parasitisme de tres de les plagues més importants dels cítrics de la zona, la plaga productora de melassa Aleurothrixus floccosus (Maskell) i les plagues no productores de melassa Aonidiella aurantii (Maskell) i Phyllocnistis citrella (Stainton). Les densitats poblacionals d' A. aurantii en fruits i d'A. floccosus foren significativament menors en el tractament d'exclusió de formigues. Curiosament, no es trobaren diferències en el percentatge de parasitisme entre els dos tractaments per a ninguna de les plagues estudiades. Aquests resultats suggereixen que altres factors, més enllà de la interferència amb els parasitoides, podrien explicar els increments poblacionals de plagues observats en presència de formigues. Davant aquests resultats, es va comparar l'abundància, riquesa d'espècies, diversitat i estructura de la comunitat de depredadors i parasitoides entre els tractaments d'exclusió i presència de formigues. Es capturaren i identificaren un total de 176,000 artròpodes pertanyents a 81 taxons distints. En quant a l'abundància, la resposta dels enemics naturals a l'exclusió de formigues fou específica per a cada espècie. Els parasitoides mostraren majors abundàncies en presència de formigues mentre que la majoria de depredadors generalistes foren menys abundants. La riquesa d'espècies i l'Índex de diversitat de Shannon dels parasitoides foren majors en presència de formigues mentre que la riquesa d'espècies dels depredadors fou menor. L'estructura de la comunitat de depredadors i parasitoides fou similar entre tractaments. L'impacte negatiu de les formigues sobre els depredadors generalistes pot tenir importants implicacions per a la regulació de les poblacions de plagues. Finalment s'estudià una novedosa hipòtesi en la que es va plantejar l'existència de competència per la melassa que produeixen els hemípters entre les formigues i els enemics naturals. Mitjançant l'ús de cromatografia líquida d'alta resolució (HPLC) es va relacionar l'activitat de les formigues amb les reserves energètiques i les fonts alimentàries utilitzades per espècimens d'enemics naturals recol·lectats al camp. Es va trobar una correlació significativament negativa entre l'activitat de les formigues i el contingut total de sucres i l'alimentació a base de melassa del parasitoide Aphytis chrysomphali (Mercet) en estiu. L'activitat de les formigues es va correlacionar negativament amb l'alimentació a base de sucres del depredador Chrysoperla carnea s.l. en primavera. Aquesta interacció indirecta en la que les formigues interfereixen en l'estat fisiològic dels enemics naturals no ha sigut documentada prèviament. Donat que l'absència de sucres en l'alimentació de moltes espècies de depredadors i parasitoides és perjudicial per al seu estat físic, aquesta interacció pot ten / Calabuig Gomar, A. (2015). Ants, pests and natural enemies in Mediterranean citrus. Ecological interactions and practical implications for biological control [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/54122 / Compendio

Tesis por compendio / [EN] Pepper is a vegetable of extraordinary economic and social importance in our country. Unfortunately, the persistent exploitation of the land, the monoculture and the intensification of production processes, lead to the development of soil diseases. This coupled with the abiotic stress, mainly the salinity of waters and soil, suboptimal temperatures and water stress, can induce the appearance of physiological disorders in peppers as the Blossom-end rot (BER) and cracking or cracked, induce plant senescence and decrease not only production, but also the quality of the product. Salinity and water shortages are two among the biggest environmental problems that crops have to face in the Mediterranean area. A way to overcome the stresses under the prism of an ecological or integrated crop management, is the use of grafted plants as adaptation strategy. Although there has been remarkable progress in this technique (mainly in tomato, melon, watermelon), in the cultivation of pepper use remains rare. In this Doctoral thesis several pepper genotypes have been selected through different physiological parameters which indicate tolerance to salt and water stress. Commercial cultivars were grafted onto the selected genotypes and were grown under water stress, salinity and control conditions studying several physiological, agronomic responses and the interaction rootstock/scion. The results obtained concluded that genotypes selected and used as rootstocks improved commercial varieties to salt and water stress tolerance, both in terms of performance (commercial production) compared to other commercial characters and variety without grafting. Different physiological mechanisms explain the tolerance to stress, such as the ability to maintain the water potential through an osmotic adjustment, stimulation of the antioxidant system, exclusion or retention of toxic ions (Na+ and Cl-) in saline in the roots and the maintenance of photosynthesis which allows to maintain the metabolic functions of grafted plants and production. / [ES] El pimiento es una hortaliza de extraordinaria importancia económica y social en nuestro país. Lamentablemente, la persistente explotación del suelo, el monocultivo y la intensificación de los procesos de producción, conducen al desarrollo de enfermedades del suelo. Esto unido a los estreses abióticos, principalmente la salinidad de las aguas y del suelo, temperaturas subóptimas y estrés hídrico, puede inducir la aparición de fisiopatias en el pimiento como el Blossom-end rot (BER) y cracking o rajado, inducir senescencia vegetal y disminuir no solo la producción, sino también la calidad del producto. La salinidad y la escasez de agua son unos los mayores problemas medio ambientales a los que tienen que hacer frente los cultivos en el área Mediterránea. Un modo de sortear los estreses bajo el prisma de un manejo integrado o ecológico del cultivo, es la utilización de plantas injertadas como estrategia de adaptación. Aunque se ha producido un notable avance en esta técnica (principalmente en tomate, melón, sandía), en el cultivo del pimiento su utilización es poco frecuente aun. En esta Tesis Doctoral se han seleccionado mediante parámetros fisiológicos diferentes genotipos de pimiento tolerantes al estrés salino e hídrico. Los genotipos seleccionados fueron validados como patrones tolerantes a condiciones de estrés hídrico y salino injertados sobre una variedad comercial mediante el estudio de las respuestas fisiológicas, agronómicas y de la interacción patrón/variedad en ambas condiciones de estrés. De los resultados obtenidos se concluye que los genotipos seleccionados y utilizados como patrones mejoraron la tolerancia de las variedades comerciales a la salinidad, en términos de rendimiento (producción comercial) de frutos comparando con otros patrones comerciales y la variedad sin injertar. Diferentes mecanismos fisiológicos explican la tolerancia al estrés, como la capacidad de mantener el potencial hídrico mediante un ajuste osmótico, estimulación del sistema antioxidante, exclusión o retención de los iones tóxicos salinos (Na+ y Cl-) en las raíces y el mantenimiento de la fotosíntesis que permite mantener las funciones metabólicas de las plantas injertadas y la producción. / [CA] El pimentó és una hortalissa d'extraordinària importància econòmica i social al nostre país. Lamentablement, la persistent explotació del sòl, el monocultiu i la intensificació dels processos de producció, conduïxen al desenrotllament de malalties del sòl. Açò unit als estressos abiòtics, principalment la salinitat de les aigües i del sòl, temperatures subòptimes i estrés hídric, pot induir l'aparició de fisiopaties en el pimentó com el Blossom-end rot (BER) i cracking, induir senescència vegetal i disminuir no sols la producció, sinó també la qualitat del producte. La salinitat i l'escassetat d'aigua són uns els majors problemes mitjà ambientals als que han de fer front els cultius en l'àrea Mediterrània. Una manera de sortejar els estressos davall el prisma d'un maneig integrat o ecològic del cultiu, és la utilització de plantes empeltades com a estratègia d'adaptació. Encara que s'ha produït un notable avanç en esta técnica (principalment en tomaca, meló, meló d'alger), en el cultiu del pimentó la seua utilització és poc freqüent. En esta Tesi Doctoral s'han seleccionat per mitjà de paràmetres fisiològics diferents genotips de pimentó tolerants a l'estrés salí i hídric. Els genotips seleccionats van ser validats com a patrons tolerants a condicions d'estrés hídric i salí empeltats sobre una varietat comercial per mitjà de l'estudi de les respostes fisiològiques, agronòmiques i de la interacció patrón/variedad en ambdós condicions d'estrés. Dels resultats obtinguts es conclou que els genotips seleccionats i utilitzats com a patrons van millorar la tolerància de les varietats comercials a la salinitat, tant en termes de rendiment (producció comercial) de fruits comparant amb altres patrons comercials i la varietat sense empeltar. Diferents mecanismes fisiològics expliquen la tolerància a l'estrés, com la capacitat de mantindre el potencial hídric per mitjà d'un ajust osmòtic, estimulació del sistema antioxidant, exclusió o retenció dels ions tòxics salins (Na+ i Cl-) en les arrels i el manteniment de la fotosíntesi que permet mantindre les funcions metabòliques de les plantes empeltades i la producció. / Penella Casañ, C. (2015). SCREENING PEPPER GENOTYPES TO OBTAIN TOLERANT ROOTSTOCKS TO SALT AND WATER STRESS: PHYSIOLOGICAL AND AGRONOMICAL RESPONSES OF THE GRAFTED PLANTS [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/58767 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales / Compendio

[EN] Hydric soil erosion is an economic and ecological problem throughout the world. Current investigation of the processes intervening in the erosion needs detailed information about the soil's surface topography appropriate in resolution and precision for the work's scale. Part of the studies trying to model and quantify the erosive processes are carried out in laboratories, in detailed scales (millimetric), and need methods capable of giving accurate measurements of the surface, in an efficient way. Experiments carried out in a laboratory to measure hydric erosion are based on the use of rain simulators on small soil plots. Soil's rugosity or micro relief influences considerably the distribution of rain water among infiltration and run-off, and is a key factor when modelling erosive processes. Accurate measurement of the plot's relief before and after the rain simulation allows estimation based on the volume differences. In recent years there is an increasing demand for accurate topographical data in the area of geomorphological science. Reproduction of the soil's surface is done by means of Digital Elevation Models (DEM), generated from massive altimetric data acquired by means of laser scanners or image-based photogrammetric techniques. These data have been collected by means of classical photogrammetric techniques (among others) up until recently; it is not, however, an easy task, and furthermore, to achieve the necessary accuracy, a strict methodology is needed, taking into account all the error sources in the process. Advances in digital photogrammetry and related fields, such as image processing and computer vision, have brought new software tools with potential application in various fields, such as geomorphology and erosion study. Structure from Motion (SfM) method produces automatically a 3D model of an object from multiple converging images, using automatic image to image registry methods and image correspondence algorithms, which allow a great degree of automatization and a greater ease of use, with a very low cost. This thesis tries to establish a DEM collection methodology of an experimental zone in a laboratory after repeated episodes of simulated rain by means of photogrammetric techniques based on SfM. Based on the obtained DEM, an estimation of the erosion using DEM of Difference (DoD) techniques will be carried out, comparing these estimations with the results of the obtained run-off and infiltration to validate the method. The results show the suitability of this technique for laboratory erosion studies. / [ES] La erosión hídrica del suelo es hoy un problema económico y ecológico en todo el mundo. La investigación actual de los procesos que intervienen en la erosión requiere información detallada sobre la topografía de la superficie del suelo con resolución y precisión adecuadas a la escala de trabajo. Una parte de los estudios que se realizan para la modelización y cuantificación de los procesos erosivos se llevan a cabo en laboratorio, a escalas de detalle (milimétricas), y necesitan métodos capaces de proporcionar mediciones precisas de la superficie, de una manera eficiente. Los experimentos realizados en laboratorio para la medición de la erosión hídrica se basan en el uso de simuladores de lluvia sobre parcelas de suelo de reducidas dimensiones. La rugosidad o microrrelieve del suelo influye considerablemente en el reparto de agua de lluvia entre infiltración y escorrentía, y es un parámetro importante para la modelización de procesos erosivos. La medición precisa del relieve de la parcela antes y después de la simulación de la lluvia permite estimar la erosión a partir de las diferencias de volumen. Así, en los últimos años se ha producido una creciente demanda de datos topográficos de precisión en el ámbito de las ciencias geomorfológicas. La representación de la superficie del suelo se realiza a través de Modelos Digitales de Elevaciones (MDE), generados a partir de datos altimétricos masivos, adquiridos mediante escáneres láser o por técnicas fotogramétricas basadas en imágenes. La obtención de estos datos se ha realizado mediante técnicas fotogramétricas clásicas (entre otras) hasta hace poco; sin embargo, no es una tarea trivial, y además para conseguir las precisiones necesarias se ha de trabajar con una metodología rigurosa que tenga en cuenta todas las fuentes de error en el proceso. Los avances experimentados en fotogrametría digital y otros ámbitos relacionados, como el procesamiento de imágenes y la visión por computador, han proporcionado nuevas herramientas software disponibles con gran potencial de aplicación en muchas y variadas disciplinas, entre ellas la geomorfología y el estudio de la erosión. El método Structure from Motion (SfM) obtiene de forma automática un modelo 3D de un objeto a partir de múltiples imágenes convergentes empleando métodos automáticos de registro imagen a imagen y algoritmos de correspondencia de imágenes, lo que permite un alto nivel de automatización y una mayor facilidad de uso, con un coste muy bajo. En esta tesis se pretende establecer una metodología para la obtención de MDE de una zona experimental en laboratorio tras sucesivos episodios de simulación de lluvia mediante técnicas fotogramétricas basadas en SfM. A partir de los MDE obtenidos se realizará una estimación de la erosión aplicando técnicas de diferencias de MDE (DoD), contrastando estas estimaciones con los resultados de los sedimentos arrastrados por la escorrentía y la infiltración para validar el método. Los resultados han demostrado la idoneidad de esta técnica en los estudios de erosión en laboratorio. / [CA] L'erosió hídrica del sòl és actualment un problema econòmic i ecològic en tot el món. La investigació actual dels processos que intervenen en l'erosió requereix informació detallada sobre la topografia de la superfície del sòl amb resolució i precisió adequades a l'escala de treball. Una part dels estudis que es realitzen per a la modelització i quantificació dels processos erosius es duen a terme en laboratori, a escales de detall (mil·limètriques) , i necessiten mètodes capaços de proporcionar mesuraments precisos de la superfície, d'una manera eficient. Els experiments realitzats en laboratori per al mesurament de l'erosió hídrica es basen en l'ús de simuladors de pluja sobre parcel·les de sòl de reduïdes dimensions. La rugositat o microrrelleu del sòl influeix considerablement en el repartiment d'aigua de pluja entre infiltració i escolament, i és un paràmetre important per a la modelització de processos erosius. La medició precisa del relleu de la parcel·la abans i després de la simulació de la pluja permet estimar l'erosió a partir de les diferències de volum. Així, en els últims anys s'ha produït una creixent demanda de dades topogràfiques de precisió en l'àmbit de les ciències geomorfològiques. La representació de la superfície del sòl es realitza a través de Models Digitals d'Elevacions (MDE) , generats a partir de dades altimètriques massives, adquirides per mitjà d'escàners làser o per tècniques fotogramètriques basades en imatges. La obtenció d'estes dades s'ha realitzat amb tècniques fotogramètriques clàssiques (entre altres) fins fa poc; no obstant això, no és una tasca trivial, i a més per a aconseguir les precisions necessàries s'ha de treballar amb una metodologia rigorosa que tinga en compte totes les fonts d'error en el procés. Els avanços experimentats en fotogrametria digital i altres àmbits relacionats, com el processament d'imatges i la visió per computador, han proporcionat noves ferramentes disponibles amb gran potencial d'aplicació en moltes i variades disciplines, entre elles la geomorfologia i l'estudi de l'erosió. El mètode Structure from Motion (SfM) obté de forma automàtica un model 3D d'un objecte a partir de múltiples imatges convergents emprant mètodes automàtics de registre imatge a imatge i algoritmes de correspondència d'imatges, la qual cosa permet un alt nivell d'automatització i una major facilitat d'ús, amb un cost molt baix. En esta tesi es pretén establir una metodologia per a l'obtenció de MDE d'una zona experimental en laboratori després de successius episodis de simulació de pluja per mitjà de tècniques fotogramètriques basades en SfM. A partir dels MDE obtinguts es realitzarà una estimació de l'erosió aplicant tècniques de diferències de MDE (DoD) , contrastant estes estimacions amb els resultats dels sediments arrossegats per l'escolament i la infiltració per a validar el mètode. Els resultats han demostrat la idoneïtat d'esta tècnica en els estudis d'erosió en laboratori. / Balaguer Puig, M. (2015). Análisis empírico de soluciones fotogramétricas en estudios de erosión hídrica en laboratorio [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/58989

Tesis por compendio / [EN] The management of Rhynchophorus ferrugineus (Coleoptera: Dryophthoridae), the worst threat for palm trees worldwide, consists in several preventive and curative techniques, but because of its low efficacy the insect still causes major economic and landscape losses. In order to define aspects that have facilitated its rapid dispersal and contribute to improving its management, the effects of vision and flight, which influence the mobility of R. ferrugineus, have been analysed. The chromatic preference of R. ferrugineus has been studied by analysing their captures in coloured bucket traps. Black traps capture the highest number of insects compared with the other colours studied, both when they contain olfactory attractants, as when these compounds are not used, demonstrating that colour by itself is a crucial attraction factor. Moreover, the spectral reflectance of studied colours and of some P. canariensis tissues has been analysed. The wavelength spectrum of black shows great similarity to that of fibres of P. canariensis, so this may be the reason why R. ferrugineus prefers this colour. Regarding sex ratio of the insect in traps, female captures are significantly greater in those baited with olfactory attractants. However, a higher number of female captures does not always occur when these compounds are not used. On the other hand, the study of sex ratio in natural populations of the insect demonstrates that the proportion is one female per male. Therefore, the greater number of captures of females in commercial traps is due exclusively to their greater attraction towards the olfactory attractants used. Another of the analysed aspects has been the flight potential of R. ferrugineus under laboratory conditions. In order to know more about the mobility of this insect, different parameters have been studied using a computer-monitored flight mill. The selected parameters used to define the R. ferrugineus flight potential have been the number of flights, total distance flown, longest single flight, flight duration, and average and maximum speed. Moreover, the influence of sex, body size, and age of the adults on the aforementioned parameters has been examined. R. ferrugineus sex does not have a significant effect on the compared flight parameters. The body size in females is significantly greater, but this does not influence their flight potential. A higher percentage of flight is observed for adults with an age range of 8-23 days old, compared to the 1-7 day old adults. However, age does not significantly influence their flight potential. By analysing the longest single flight undertaken by each adult, up to 63% of the insects can be classified as short-distance flyers (<500m), 27.3% as medium-distance flyers (500-5000m), and >9% as long-distance flyers (>5000m). Finally, the flight behaviour and dispersal of R. ferrugineus have been analysed under field conditions using the mark-release-recapture method. This test focused on detecting the influence of different factors, such as sex, temperature, relative humidity, and solar radiation, in the take-off and dispersal of the adult insects. Take-off probability of R. ferrugineus adults is significantly greater in males Moreover, this probability increases when temperature and solar radiation rise. Concerning the insect dispersal by flying, the number of recaptures is influenced by temperature, increasing significantly when this factor increases. Likewise, dispersal distances also increase significantly as temperatures rise. The insect tends to fly distances <500m (77.1% of recaptured adults), following the same tendency observed in studies performed using the flight mill. However, R. ferrugineus is able to travel up to 7km, being recorded under laboratory conditions a potential flight up to 20km. To conclude, dispersal time of the adults is very short (more than 90% of the adults were recaptured during the first 7 days), being significantly lower when relative humidity increases. / [ES] El manejo de Rhynchophorus ferrugineus (Coleoptera: Dryophthoridae), una de las peores amenazas para las palmeras en el mundo, se lleva a cabo mediante la aplicación de diversas técnicas de prevención y control, pero debido a la baja eficacia de éstas la plaga continúa causando importantes pérdidas económicas y paisajísticas. Para definir los aspectos que han intervenido en su dispersión y contribuir a mejorar su manejo, se ha analizado el efecto de la visión y el vuelo en la movilidad de los adultos de R. ferrugineus. Se ha estudiado la preferencia cromática mediante el análisis de sus capturas en trampas cubo coloreadas. Las trampas negras capturan el mayor nº de insectos en comparación con el resto de colores estudiados, tanto cuando contienen atrayentes olfativos como cuando no los contienen, demostrando que el color por sí mismo es un factor importante de atracción. Además, se ha analizado el espectro de longitud de onda de los colores estudiados y de diversos tejidos de P. canariensis. El espectro del color negro muestra gran similitud con el de las fibras de P. canariensis, es por esto por lo que R. ferrugineus podría presentar esta preferencia. En relación a la proporción de sexos en trampas que contienen atrayentes olfativos, las capturas de hembras son significativamente más elevadas. En cambio, sin éstos no siempre se produce un mayor nº de capturas de este sexo. Por otro lado, el estudio de la proporción de sexos en poblaciones naturales muestra una ratio de una hembra por macho. Por tanto, las mayores capturas de hembras en trampas se deben a una mayor atracción de éstas hacia los atrayentes olfativos. Otro aspecto estudiado ha sido el potencial de vuelo de R. ferrugineus bajo condiciones de laboratorio. Con la finalidad de conocer la movilidad de este insecto se han analizado diversos parámetros mediante la utilización de un molinillo de vuelo computerizado. Los parámetros estudiados han sido: nº vuelos, distancia total volada, vuelo más largo, duración del vuelo y velocidades media y máxima. Además, se ha analizado como influye el sexo, el tamaño del cuerpo y la edad de los adultos en dichos parámetros de vuelo. El sexo de R. ferrugineus no muestra un efecto significativo sobre los parámetros de vuelo comparados. El tamaño del cuerpo de las hembras es significativamente mayor, pero no influye estadísticamente en su potencial de vuelo. En adultos con edades de entre 8-23 días se observa un mayor porcentaje de vuelo que en aquellos con 1-7 días de edad. En cambio, la edad no influye significativamente sobre su potencial de vuelo. Al analizar el vuelo más largo, obtenemos que >63% de los insectos se clasifican como voladores de corta distancia (<500m), el 27.3% de media distancia (500-5000m), y >9% de larga distancia (>5000m). Finalmente, se ha analizado en campo el comportamiento de vuelo y dispersión de R. ferrugineus mediante la técnica de marcaje-suelta-recaptura. Este ensayo ha permitido estudiar la influencia del sexo, la temperatura (Tª), la humedad relativa y la radiación solar, en el despegue y dispersión de los adultos. La probabilidad de despegue de R. ferrugineus es significativamente mayor en machos. Además, esta probabilidad se incrementa cuando la Tª y la radiación solar aumentan. Respecto a la dispersión del insecto mediante el vuelo, el nº de recapturas se ve influenciado por la Tª, aumentando significativamente cuando ésta se incrementa. De la misma manera, las distancias de dispersión también se incrementan significativamente a media que lo hace la Tª. El insecto tiende a volar distancias <500m (77.1% de los adultos recapturados), siguiendo la misma tendencia observada en laboratorio. No obstante, R. ferrugineus es capaz de recorrer hasta 7km, llegando a registrarse vuelos potenciales en laboratorio de hasta 20km. Por último, el tiempo de dispersión de los adultos es muy corto (>90% se recapturaron en los 7 primeros días), reduciéndose / [CA] El maneig de Rhynchophorus ferrugineus (Coleoptera: Dryophthoridae), una de les pitjors amenaces per a les palmeres en tot el món, es porta a terme mitjançant l'aplicació de diverses tècniques de prevenció i control, però degut a la baixa eficàcia d'aquestes l'insecte continua causant importants pèrdues econòmiques i paisatgístiques. Per a definir els aspectes que han intervingut en la seua dispersió i contribuir a la millora del seu maneig, s'ha analitzat l'efecte que tenen la visió i el vol en la mobilitat dels adults de R. ferrugineus. S'ha estudiat la preferència cromàtica mitjançant l'anàlisi de les seues captures en trampes poal acolorides. Les trampes negres capturen el major nombre d'insectes en comparació amb la resta de colors estudiats, tant quan contenen atraients olfactius com quan no els contenen, demostrant que el color per ell mateix és un factor important d'atracció. A més, s'ha analitzat l'espectre de longitud d'ona dels colors estudiats i de diversos teixits de P. canariensis. L'espectre del color negre mostra gran similitud amb el de les fibres de P. canariensis, és per açò pel que R. ferrugineus podria presentar aquesta preferència. En relació a la proporció de sexes a les trampes que contenen atraients olfactius, les captures de femelles són significativament més elevades. En canvi, sense aquests no sempre es produeix un major nombre de captures d'aquest sexe. Per altra banda, l'estudi de la proporció de sexes en poblacions naturals demostra que la ràtio és d'una femella per mascle. Per tant, les majors captures de femelles en trampes es deuen a una major atracció d'aquestes cap als atraients olfactius utilitzats. Altre aspecte estudiat ha sigut el potencial de vol de R. ferrugineus sota condicions de laboratori. Amb la finalitat de conèixer la mobilitat d'aquest insecte s'han analitzat diversos paràmetres mitjançant la utilització d'un molinet de vol computeritzat. Els paràmetres estudiats han sigut: nombre de vols, distància total volada, vol més llarg, duració del vol i velocitats mitjana i màxima dels vols. A més, s'ha analitzat com influeixen el sexe, el tamany del cos i l'edat dels adults en dits paràmetres de vol. El sexe de R. ferrugineus no mostra un efecte significatiu sobre els paràmetres de vol comparats. El tamany del cos de les femelles és significativament major, però no influeix estadísticament en el seu potencial de vol. En adults amb edats d'entre 8-23 dies s'observa un major percentatge de vol que en aquells amb 1-7 dies d'edat. En canvi, l'edat no influeix significativament sobre el seu potencial de vol. En analitzar el vol més llarg, obtenim que més del 63% dels insectes es classifiquen com voladors de curta distància (<500m), el 27.3% de mitja distància (500-5000m), i >9% de llarga distància (>5000m). Finalment, s'ha analitzat en camp el comportament de vol i dispersió de R. ferrugineus mitjançant la tècnica de marcatge-solta-recaptura. Aquest assaig ha permès estudiar la influència del sexe, la temperatura, la humitat relativa i la radiació solar, en l'enlairament i dispersió dels adults. La probabilitat d'enlairament de R. ferrugineus és significativament major en mascles A més, aquesta probabilitat s'incrementa quan la temperatura i la radiació solar augmenten. Respecte a la dispersió de l'insecte mitjançant el vol, el nombre de recaptures es veu influenciat per la temperatura, augmentant significativament quan aquesta s'incrementa. De la mateixa manera, les distàncies de dispersió també s'incrementen significativament a mesura que ho fa la temperatura. L'insecte tendeix a volar distàncies <500m (77.1% dels adults recapturats), seguint la mateixa tendència observada en laboratori. No obstant, R. ferrugineus és capaç de recórrer fins a 7km, arribant-se a registrar vols potencials en laboratori de fins a 20km. Per últim, el temps de dispersió dels adults és molt curt (>90% es recapturaren en els 7 primers die / Ávalos Masó, JA. (2015). Factors influencing the mobility of Red Palm Weevil Rhynchophorus ferrugineus (Coleoptera: Dryophthoridae) adults [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/59394 / Compendio

[ES] En esta tesis doctoral se discuten una serie de cuestiones científicas relacionadas con a la producción y el procesamiento de algunas especies de cítricos de especial relevancia en Sicilia y en el área mediterránea. Los objetivos se centran en estudiar la trazabilidad y sostenibilidad de la producción de algunas especies de cítricos, así como encontrar nuevas aplicaciones a los subproductos y productos de desecho de la industria, con el fin de mejorar su rentabilidad. Por lo tanto, los temas que se desarrollarán serán los siguientes: caracterización de los compuestos bioactivos presentes en aceites esenciales y en el hidrolato de diferentes especies de cítricos; seguimiento del efecto del estrés hídrico controlado sobre la producción de aceites esenciales en hojas y flores del cv. Sanguinelli de Citrus sinensis y del cv. Clemenules de Citrus reticulata; estudio de los efectos fitotóxicos de los aceites esenciales en cuatro especies arvenses importantes en el área mediterránea, dos monocotiledóneas (Echinochloa crus-galli (L.) P.Beauv. y Avena fatua L.) y dos dicotiledóneas (Amaranthus retroflexus L. y Portulaca oleracea L.) mediante experimentos in vitro e in vivo; estudio del efecto bioestimulantes de las aguas residuales de la industria procesadora de cítricos sobre la comunidad microbiana del suelo; cuantificación de elementos de tierras raras en frutos de limón cultivados en diferentes áreas geográficas, para su posible uso como trazador geoquímico. Los principales resultados obtenidos son la caracterización de diferentes aceites esenciales, de los cuales los producidos por los residuos de la poda podrían ser utilizados como método de extracción de nuevos aceites esenciales con alto rendimiento. También se han encontrado sustancias nutracéuticas y farmacológicas en los hidrolatos industriales de naranja. Por otra parte, el aceite esencial industrial de limón mostró un buen potencial como agente herbicida, siendo, por tanto, de gran interés en la fabricación de herbicidas de origen natural, biodegradables y ecológicos. La aplicación del estrés hídrico controlado después del reposo invernal y, por tanto, en el momento de la brotación incrementó el diámetro final del fruto. La respuesta en el árbol no fue inmediata. La aplicación de hidrolatos de limón, naranja y mandarina al suelo junto al agua de riego, potenció los depósitos de C contribuyendo a aumentar la biomasa y mejoró la actividad microbiana. Estos resultados ponen de manifiesto el papel que los hidrolatos pueden desempeñar en la agricultura sostenible mejorando la fertilidad del suelo. Finalmente, el modelo de elementos de tierras raras podría utilizarse como una herramienta de conexión entre la producción de limón y el suelo del que proviene, contribuyendo, de esta manera, a su caracterización geográfica. En resumen, los resultados obtenidos en esta tesis contribuyen a impulsar el sector cítrico siciliano ya que: proporcionan medios para una agricultura sostenible; aumentan el valor de los subproductos y residuos de la industria; proponen aplicaciones para que el ciclo de producción y transformación sea más rentable y revalorizan los limones sicilianos vinculándolos a su zona de producción. / [CA] En esta tesi doctoral es discutixen una sèrie de qüestions científiques relacionades amb la producció i el processament d'algunes espècies de cítrics d'especial rellevància a Sicília i a l'àrea mediterrània. Els objectius, acordats prèviament amb la indústria de cítrics "EuroFood" i finançats pel projecte d'investigació "PON Industrial Ph.D. - a.a. 2016/2017", es centren en estudiar la traçabilitat i sostenibilitat de la producció d'algunes espècies de cítrics, així com de trobar noves aplicacions als subproductes i productes de rebuig de la indústria, amb el fi de millorar la seua rentabilitat. Per tant, els temes que es desenvoluparan seran els següents: caracterització dels compostos bioactius presents en els olis essencials i en el l'hidrolato de diferents espècies de cítrics; seguiment de l'efecte de l'estrés hídric controlat en la producció d'olis essencials en fulles i flors del cv. Sanguinelli de Citrus sinensis i del cv. Clemenules de Citrus reticulata; estudi dels efectes fitotòxicos dels olis essencials de cítrics en quatre espècies arvenses importants en l'àrea mediterrània, dos monocotiledònies (Echinochloa crus-galli (L.) P.Beauv. i Avena fàtua L.) i dos dicotiledònies (Amaranthus retroflexus L. i Portulaca oleracea L.) per mitjà de diferents experiments in vitro i in vivo; estudi de l'efecte bioestimulant de les aigües residuals de la indústria processadora de cítrics sobre la comunitat microbiana del sòl; quantificació d'elements de terres rares en fruits de llima cultivats en diferents àrees geogràfiques, per al seu possible ús com a traçador geoquímic. Els principals resultats obtinguts són la caracterització de diferents olis essencials, dels quals els produïts pels residus de la poda podrien ser utilitzats com a mètode d'extracció de nous olis essencials amb alt rendiment. També s'han trobat substàncies nutracéutiques i farmacològiques en els hidrolats industrials de taronja. D'altra banda, l'oli essencial industrial de llima va mostrar un bon potencial com a agent herbicida, sent, per tant, de gran interés en la fabricació d'herbicides d'origen natural, biodegradables i ecològics. L'aplicació de l'estrés hídric controlat després del repòs hivernal i, per tant, en el moment de la brotació va incrementar el diàmetre final del fruit. La resposta en l'arbre no va ser immediata. L'aplicació de hidrolats de llima, taronja i mandarina al sòl amb l'aigua de reg, va augmentar els depòsits de carbó (C) contribuint a augmentar la biomassa i va millorar l'activitat microbiana. Aquests resultats posen de manifest el paper dels hidrolats en l'agricultura sostenible millorant, d'aquesta manera, la fertilitat del sòl. Finalment, el model d'elements de terres rares podria utilitzar-se com una ferramenta d'enllaç entre la producció de llima i el sòl del què prové, contribuint, d'esta manera, a la seua caracterització geogràfica. En resum, els resultats obtinguts en esta tesi doctoral contribueixen a impulsar el sector cítric sicilià ja que: - proporcionen mitjans per a una agricultura sostenible; - augmenten el valor dels subproductes i residus de la indústria; - proposen aplicacions perquè el cicle de producció i transformació siga de més rendabilitat; - revaloritzen les llimes d'origen sicilià vinculant-les a la seua zona de producció. / [EN] In this doctoral thesis are discussed a series of scientific issues regarding citrus fruits production and processing, species of particular relevance in Sicily and in the Mediterranean area. Objectives and research activities addressed in this thesis were agreed with the citrus industry "EuroFood" and financed by the research project "PON industrial Ph.D. - a.a. 2016/2017". The research project was targeted to study the traceability and sustainability of citrus production, and to find new applications to the by-products and waste products of citrus industry with the objective of appreciate and enhance the Sicilian citrus industry. The following topics are addressed and developed in this thesis: - Characterization of the bioactive compounds present in essential oils (EOs) and in the hydrolate of different citrus species. - Monitoring of the effect of controlled water stress on the production of EOs in leaves and flowers of Citrus sinensis (L.) Osbeck cv. 'Sanguinelli' and Citrus reticulata Blanco cv. 'Clemenules'; -Test the phytotoxic effects of citrus EOs on four important weed species in the Mediterranean area, two monocotyledon (Echinochloa crus-galli (L.) P.Beauv. and Avena fatua L.) and two dicotyledon (Amaranthus retroflexus L., and Portulaca oleraceaL.) by different experiments in vitro and in greenhouse conditions; -Evaluation of the effect as natural biostimulants of wastewaters from citrus processing industry by its application on soil microbial community; -Quantification of rare earth elements in lemon fruits from different geographical areas for its possible use as geochemical tracers applied to lemon production. Different Citrus EOs have been characterized in this study and it has been verified that the oils produced by the pruning waste could be used for the extraction of EOs with high yields. In addition, nutraceutical and pharmacological substances have been found in the orange industrial hydrolates. Industrial lemon EO showed good potential when testing its herbicidal activity. Lemon EO represents a good basis for the development of herbicides of natural origin, biodegradable and eco-friendly. Thanks to the application of water stress after the winter vegetative restart, a conclusion found was that water stress increased the diameter of the fruit and it was observed that the effects of stress were not immediate on citrus trees, but were evident after some time. The study of the application of lemon, orange and mandarin hydrolates in the soil, as irrigation water provided the effects on stable and labile soil C pools, on biomass and microbial activity and on main microbial groups. Overall, hydrolates can play a role in sustainable agriculture because when added to a soil, they improve soil quality and fertility. The Rare Earth Element model could be used as a tool to connect lemon production to the soil where they were produced, for a possible geographical characterization and a direct link between the production and the territory or soil. The results obtained were very interesting because: - they provided the means for sustainable agriculture; - they increased the value of the by-products and waste products of the citrus industry; - they proposed applications for the citrus production and transformation cycle being more sustainable; - they could valorize the Sicilian lemons by linking them to their production area. These results could have practical repercussions in the production cycle of citrus fruits and give a boost to the Sicilian citrus fruit sector. / Objectives and research activities addressed in this thesis were agreed with the citrus industry "EuroFood" and financed by the research project PON industrial Ph.D. - a.a. 2016/2017 / Ioppolo, A. (2020). Valorization of Citrus spp. Cultivars cultivated in Sicily for the industrial use of citrus derivatives and in particular for potential alternative uses of essential oils for the enhancement of the island's citrus production [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/159385

Tesis por compendio / [ES] El pimiento es un cultivo muy importante a nivel mundial, pero es sensible a la falta de agua y a la salinidad. No obstante, se puede mejorar la tolerancia mediante la técnica del injerto. El Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias y la Universidad Politécnica de Valencia han realizado estudios previos para seleccionar accesiones de pimiento tolerantes a ambos estreses, utilizando después una selección de ellos como portainjertos para estudiar los mecanismos fisiológicos de tolerancia y aumentar la rentabilidad de su producción. Sin embargo, después de todos estos estudios, la información disponible es limitada. En este sentido, los objetivos que se han planteado en esta tesis doctoral fueron: i) seleccionar nuevas accesiones tolerantes de pimiento a la salinidad y escasez de agua, para aumentar la disponibilidad de genotipos tolerantes y usarlos en futuros programas de mejora, con el objetivo final de obtener nuevos portainjertos con una tolerancia mejorada; ii) identificar a corto plazo los mecanismos fisiológicos de tolerancia al estrés hídrico de una accesión tolerante (A25) usada como portainjerto; iii) identificar a corto plazo los mecanismos fisiológicos de tolerancia a la salinidad de un nuevo portainjerto híbrido tolerante (NIBER®); iv) encontrar los principales mecanismos moleculares de tolerancia a la salinidad de una accesión tolerante (A25) respecto a una sensible (A6) desde el punto de vista transcriptómico. Una vez realizados estos ensayos, en primer lugar, pudimos relacionar positivamente la capacidad fotosintética y el mantenimiento del crecimiento en plantas tolerantes a estrés hídrico y salino, tanto sin injertar como injertadas; de hecho, basándonos principalmente en esta relación, seleccionamos las accesiones A34 y A31 como tolerantes a estrés salino e hídrico, respectivamente. Además, demostramos que el papel principal de la prolina en los estreses estudiados no está ligado a la bajada de potencial osmótico; sin embargo, se identificaron funciones protectoras de este aminoácido que, junto a otras moléculas antioxidantes como los fenoles, contribuyen en el pimiento a aumentar la tolerancia. Igualmente importante es el peróxido de hidrógeno, que se relacionó con la capacidad antioxidante en pimiento, funcionando como molécula señalizadora en estrés salino. Asimismo, la bajada de ácido abscísico y la modificación de la expresión de genes relacionados han sido también relevantes en condiciones de estrés salino para mantener la apertura estomática y, por consiguiente, el crecimiento en plantas sin injertar e injertadas sobre portainjertos tolerantes. Se demostró también que la limitación del transporte de Na+ a hojas, así como el transporte y acumulación eficiente de K+ en raíces y hojas, son esenciales para alcanzar la homeostasis iónica y por tanto la tolerancia en pimientos injertados sobre portainjertos tolerantes. Para finalizar, el estudio de las rutas moleculares fue una herramienta útil para confirmar el comportamiento fisiológico y agronómico de una accesión de pimiento previamente clasificada como tolerante a la salinidad, descubriendo además nuevos mecanismos no referenciados hasta el momento. Los genes diferencialmente expresados encontrados estaban relacionados con la señalización hormonal, el crecimiento y desarrollo de las plantas, la fotoprotección, la regulación de los transportadores de iones y la detoxificación de ROS. / [CA] El pimentó és un cultiu molt important mundialment, però és sensible a la falta d'aigua i la salinitat. No obstant això, es pot millorar la tolerància mitjançant la tècnica de l'empelt. L'Institut Valencià d'Investigacions Agràries i la Universitat Politècnica de València han fet estudis previs per a seleccionar accessions de pimentó tolerants a tots dos estressos i a continuació, una selecció d'entre elles es va utilitzar per a estudiar els mecanismes fisiològics de tolerància i augmentar la rendibilitat de la seua producció. No obstant això, després de tots aquests experiments, la informació encara és limitada. En aquest sentit, els objectius que s'han plantejat en aquesta tesi doctoral van ser: i) seleccionar noves accessions tolerants de pimentó a la salinitat i la falta d'aigua, per a augmentar la disponibilitat de genotips tolerants i usar-los en futurs programes de millora, amb l'objectiu final d'obtindre nous portaempelts amb una tolerància millorada; ii) identificar a curt termini els mecanismes fisiològics de tolerància a l'estrès hídric d'una accessió tolerant (A25) usada com portaempelt; iii) identificar a curt termini els mecanismes fisiològics de tolerància a la salinitat d'un nou portaempelt híbrid tolerant (NIBER®); iv) trobar els principals mecanismes moleculars de tolerància a la salinitat d'una accessió tolerant (A25) respecte a una sensible (A6) des d'un punt de vista de la transcriptòmica. Després de realitzar aquests assajos, en primer lloc, vam poder relacionar positivament la capacitat fotosintètica i el manteniment del creixement en plantes tolerants a l'estrès hídric i salí, tant sense empeltar com empeltades; de fet, basant-nos principalment en aquesta relació, vam seleccionar les accessions A34 i A31 com tolerants a l'estrès salí i hídric, respectivament. A més a més, vam demostrar que el paper principal de la prolina en els estressos estudiats no està lligat a la baixada de potencial osmòtic; en canvi, es van identificar diferents funcions protectores d'aquest aminoàcid, que, junt a altres molècules antioxidants com els fenols, contribueixen en el pimentó a combatre'ls. Igualment important és el peròxid d'hidrogen, que es va relacionar amb la capacitat antioxidant del pimentó, funcionant com a molècula senyalitzadora a l'estrès salí. Així mateix, la baixada d'àcid abscísic i la modificació de l'expressió de gens relacionats de la seua senyalització han sigut també rellevants en condicions d'estrès salí per a mantindre l'obertura estomàtica i per tant el creixement en plantes sense empeltar i empeltades amb portaempelts tolerants. Es va demostrar també que la limitació del transport de Na+ a les fulles, així com el transport i l'acumulació eficient de K+ a les arrels i les fulles, són essencials per a aconseguir l'homeòstasi iònica i per tant la tolerància en pimentons empeltats damunt portaempelts tolerants. Per concloure, l'estudi de les rutes moleculars va ser un instrument útil per a confirmar el comportament fisiològic i agronòmic d'una accessió de pimentó prèviament classificada com a tolerant, descobrint a més nous mecanismes no trobats fins ara. Els gens diferencialment expressats trobats estaven relacionats amb la senyalització hormonal, el creixement i el desenvolupament de les plantes, la fotoprotecció, la regulació dels transportadors de ions i la detoxificació de ROS. / [EN] Pepper culture is economically very important worldwide, although it is very sensitive to suboptimal conditions of water and high salinity. However, the tolerance to these stresses can be improved by the grafting technique. Previous studies of the Valencian Institute for Agricultural Research and the Polytechnic University of Valencia have been conducted to select pepper accessions that showed tolerance to both stresses, after which a further selection of them was used as rootstocks to find physiological mechanisms of tolerance and to increase its agronomic profit. However, after all these studies, the available information in this regard is still scarce. Therefore, the objectives of this thesis were to: i) screen new tolerant pepper accessions under high salt concentrations and suboptimal water conditions, to increase the availability of tolerant genotypes to be used in future breeding programmes, with the final aim of obtaining new and improved tolerant rootstocks; ii) identify the short-term physiological mechanisms of water stress tolerance of a tolerant accession (A25) used as a rootstock; iii) identify the physiological mechanisms of short-term tolerance to salinity of a new tolerant hybrid rootstock (NIBER®); and iv) find the main molecular pathways of salinity tolerance of a tolerant accession (A25) compared to a sensitive one (A6) by a transcriptomic approach. After conducting these studies, we firstly found a positive relationship between photosynthetic capacity and growth maintenance in plants that were tolerant to water or salt stress, both grafted or ungrafted; indeed, based mainly on this relationship, we selected accessions A34 and A31 as tolerant to salt and water stress, respectively. In addition, we were able to demonstrate that the main role of proline under salinity and water scarcity is not linked herein to the drop in osmotic potential; on the contrary, we identified different protective roles that, together with other antioxidant protective molecules such as phenols, contribute to the tolerance of pepper plants to these environmental stresses. Moreover, hydrogen peroxide, a reactive oxygen species, was found to play important roles in the antioxidant capacity of pepper, working as a signalling molecule under salinity stress. Furthermore, the drop in abscisic acid concentration and its signalling deregulation were also shown to maintain stomatal aperture and thus the growth of the scion when grafted onto tolerant rootstocks and ungrafted accessions under high salt concentration conditions. It was also demonstrated that a limitation of Na+ transport to leaves, as well as a more efficient transport and accumulation of K+ in roots and leaves, are essential to reach ion homeostasis and, thus, tolerance in pepper plants grafted onto tolerant rootstocks. Finally, the study of the molecular pathways of tolerance was a useful tool to confirm the physiological and agronomical behaviour of a pepper accession previously classified as tolerant, although new mechanisms were also found. The differentially expressed genes found were linked to hormonal signalling, plant growth and development, photoprotection, regulation of ion transporters and ROS detoxification. / Quiero agradecer al Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA), al Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria (INIA) y al Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades por darme la oportunidad de disfrutar de la beca predoctoral FPI-INIA (proyectos RTA2013-00022-C02-1 y RTA2017-00030-C02-00) con la que he realizado esta tesis doctoral y he podido aprender tanto todos estos años, asistir a los congresos y realizar las estancias de investigación en el extranjero. / López Serrano, L. (2021). Unravelling the Physiological and Genetic Adaptation of Grafted Pepper under Saline and Hydric Stresses [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/162875 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] Uno de los mayores retos en los que incurre la producción agrícola hoy en día reside en alimentar de forma sostenible a una población creciente a la vez que concentra sus esfuerzos en hacerlo con el menor impacto ecológico posible. El actual sistema agroalimentario no solo impacta negativamente desde la perspectiva de la emisión de gases invernadero, sino que también favorece otros ámbitos como la degradación de los productos naturales, la pérdida de la biodiversidad o los cambios en el uso del suelo. La evidencia de este proceso de deterioro a escala mundial requiere de la puesta en marcha de planes de acción basados tanto en la mitigación del cambio climático (mediante la reducción de los gases de efecto invernadero) como en la adaptación al mismo mediante buenas prácticas agrícolas que consigan reducir la vulnerabilidad de los cultivos. Los objetivos de esta tesis se enmarcan en las vías de actuación definidas como prioritarias por la Asamblea General de las Naciones Unidas "Transformar nuestro mundo: la Agenda 2030 para el Desarrollo Sostenible". Más concretamente, en la mejora de la sostenibilidad del cultivo del almendro (Prunus dulcis Miller) prestando especial atención a la respuesta del sistema radical y su capacidad para mejorar la adaptación del cultivo a los nuevos escenarios derivados del proceso de cambio climático. En esta tesis se caracterizaron química y morfométricamente tres patrones de almendro. Se observaron diferencias significativas tanto en los sistemas radiculares como vegetativos de los mismos siendo el patrón GN el más vigoroso, el GF 677 el que presentó mayor número de raíces principales y el RP-R secundarias. Además, GN destacó por presentar mayor poder antioxidante y mayor contenido en fenoles, pudiendo estas propiedades influir en los mecanismos de defensa de la planta al inducir resistencia frente a determinados estreses. Los patrones se sometieron a diferentes medios de cultivo mediante el uso de dos sustratos. Las plantas cultivadas bajo fibra de coco presentaron un aumento masivo de raíces absorbentes y un engrosamiento del tronco mientras que las plantas cultivadas en la mezcla de turba y arena presentaron mayor longitud del sistema radical. Se estudió la respuesta de los patrones frente al aporte de bioestimulantes de raíz en vistas a contribuir a un manejo más racional y sostenible del cultivo. La fertilización mediante bioestimulantes tuvo un impacto significativo en el desarrollo de las plantas tanto a nivel aéreo como radicular y consiguió acortar los plazos de vivero, logrando plantas con mejor o más rápida capacidad de adaptación al campo. A grandes rasgos los mejores resultados se obtuvieron con el bioestimulante compuesto por materia orgánica, aminoácidos y extractos de algas. Adicionalmente y en respuesta a los retos medioambientales actuales se analizaron las propiedades energéticas del almendro y el posible uso de sus residuos como fuente de energía renovable atendiendo a diferentes factores que podrían influir sus propiedades energéticas como son la variedad, el patrón o el tipo de fertilización. Observamos que las variables que más influyeron en el poder calorífico del material fueron la variedad, el patrón y la interacción entre ambos. Siendo el cultivar Marcona y el patrón GF 305 los que presentaron mejores propiedades energéticas. / [CA] Un dels majors reptes en els quals incorre la producció agrícola hui dia resideix a alimentar de manera sostenible a una població creixent alhora que concentra els seus esforços a fer-ho amb el menor impacte ecològic possible. L'actual sistema agroalimentari no sols impacta negativament des de la perspectiva de l'emissió de gasos amb efecte d'hivernacle, sinó que també afavoreix altres àmbits com la degradació dels productes naturals, la pèrdua de la biodiversitat o els canvis en l'ús del sòl. L'evidència d'aquest procés de deterioració a escala mundial requereix de la posada en marxa de plans d'acció basats tant en la mitigació del canvi climàtic (mitjançant la reducció dels gasos d'efecte d'hivernacle) com en l'adaptació al mateix mitjançant bones pràctiques agrícoles que aconseguisquen reduir la vulnerabilitat dels cultius. Els objectius d'aquesta tesi s'emmarquen en les vies d'actuació definides com a prioritàries per l'Assemblea General de les Nacions Unides "Transformar el nostre món: l'Agenda 2030 per al Desenvolupament Sostenible". Més concretament, en la millora de la sostenibilitat del cultiu de l'ametler (Prunus dulcis Miller) prestant especial atenció a la resposta del sistema radical i la seua capacitat per a millorar l'adaptació del cultiu als nous escenaris derivats del procés de canvi climàtic. En aquesta tesi es van caracteritzar química i morfométricament tres patrons d'ametler. Es van observar diferències significatives tant en els sistemes radiculars com vegetatius dels mateixos sent el patró GN el més vigorós, el GF 677 el que va presentar major nombre d'arrels principals i el RP-R secundàries. A més, GN va destacar per presentar major poder antioxidant i major contingut en fenols, podent aquestes propietats influir en els mecanismes de defensa de la planta en induir resistència enfront de determinats estressos. Els patrons es van sotmetre a diferents mitjans de cultiu mitjançant l'ús de dos substrats. Les plantes cultivades sota fibra de coco van presentar un augment massiu d'arrels absorbents i un engruiximent del tronc mentre que les plantes cultivades en la mescla de torba i arena van presentar major longitud del sistema radical. Es va estudiar la resposta dels patrons enfront de l'aportació de bioestimulants d'arrel en vistes a contribuir a un maneig més racional i sostenible del cultiu. La fertilització mitjançant bioestimulants va tindre un impacte significatiu en el desenvolupament de les plantes tant a nivell aeri com radicular i va aconseguir acurtar els terminis de viver, aconseguint plantes amb millor o més ràpida capacitat d'adaptació al camp. A grans trets els millors resultats es van obtindre amb el bioestimulant compost per matèria orgànica, aminoàcids i extractes d'algues. Addicionalment i en resposta als reptes mediambientals actuals es van analitzar les propietats energètiques de l'ametler i el possible ús dels seus residus com a font d'energia renovable atenent a diferents factors que podrien influir en les seues propietats energètiques com són la varietat, el patró o el tipus de fertilització. Observem que les variables que més van influir en el poder calorífic del material van ser la varietat, el patró i la interacció entre tots dos. Sent el cultivar Marcona i el patró GF 305 els que van presentar millors propietats energètiques. / [EN] One of the greatest challenges that agricultural production is facing today lies in sustainably feeding a growing population while concentrating on doing so with the least possible ecological impact. The current agri-food system not only has a negative impact from the perspective of greenhouse gas emissions, but also favors other areas such as the degradation of natural products, the loss of biodiversity or the changes in land use. The evidence of this process of deterioration on a global scale requires the implementation of action plans based on both climate change mitigation (by reducing greenhouse gases) and climate adaptation through good agricultural practices that manage to reduce the vulnerability of crops. The objectives of this thesis are framed in the courses of action defined as priorities by the General Assembly of the United Nations "Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development". More specifically, in improving the sustainability of almond (Prunus dulcis Miller) cultivation, paying special attention to the response of the root system and its ability to improve the adaptation of the crop to the new scenarios derived from the process of climate change. In this thesis, three almond rootstocks were chemically and morphometrically characterized. Significant differences were observed both in their root and vegetative systems, with the GN rootstock being the most vigorous, the GF 677 the one with the highest number of main roots, and the RP-R the one showing more secondary roots. In addition, GN stood out for presenting greater antioxidant power and higher phenol content, these properties being able to influence the plant's defense mechanisms by inducing resistance to certain stresses. The rootstocks were subjected to different culture media by using two substrates. The plants grown under coconut fiber showed a massive increase in absorbent roots and a thickening of the trunk, while the plants grown in the mixture of peat and sand showed greater length of the root system. The response of rootstocks to the contribution of root biostimulants was studied to contribute to a more rational and sustainable management of the crop. Fertilization using biostimulants had a significant impact on the development of plants both at aerial and root levels and managed to shorten nursery periods, achieving plants with a better or faster capacity to adapt to the field. Broadly, the best results were obtained with the biostimulant composed of organic matter, amino acids and algae extracts. Additionally, and in response to current environmental challenges, the energy properties of the almond tree and the possible use of its residues as a source of renewable energy were analyzed considering different factors that could influence its energy properties, such as the variety, rootstock, or type of fertilization. We observed that the variables that most influenced the calorific power of the material were the variety, the rootstock and the interaction between both. The Marcona variety and the GF 305 rootstock were the ones that presented the best energy properties. / This work was funded by Project 20170734. Development of methods of quantification of riparian vegetation biomass for the management of channels of the Comunitat Valencianaect . Dirección General de Universidades. Generalitat Valenciana (Spain). / Mondragón Valero, A. (2022). Caracterización de materiales de almendro y mejora del desarrollo de planta joven [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/184486 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] Anteriormente, investigadores del Instituto Valenciano de Investigaciones Agrarias (IVIA) y la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) evaluaron la respuesta a estrés hídrico en pimiento injertado para obtener patrones de pimiento que confieran tolerancia a la variedad injertada en estrés hídrico. Los mejores patrones se estudian en campo en condiciones de estrés hídrico a largo plazo. Se patentó el patrón híbrido de pimiento NIBER® tolerante a estrés hídrico, las plantas injertadas sobre NIBER® mostraron menor impacto en la biomasa y el rendimiento en déficit hídrico a largo plazo. La tolerancia de NIBER® se atribuyó al mantenimiento de la actividad fotosintética y una mejor distribución de la biomasa radicular en estrés hídrico. Además, la respuesta sostenida de tolerancia observada en las plantas injertadas sobre NIBER® podría relacionarse con una respuesta rápida en la fase inicial en estrés hídrico, que no se conoce a corto plazo. Así, estudiar la contribución de la respuesta a corto plazo de NIBER® sobre la tolerancia de la variedad injertada en estrés hídrico arrojaría luz en las estrategias de tolerancia en plantas injertadas de pimiento. Además, estudiar la modulación génica, el balance hormonal y el perfil metabólico ampliará el conocimiento sobre los mecanismos moleculares en la respuesta a estrés hídrico. En esta tesis doctoral, observamos que los mecanismos constitutivos en ausencia de estrés hídrico influyen en la respuesta a estrés hídrico en plantas injertadas de pimiento, y que las estrategias constitutivas de NIBER® incluyen la estimulación del sistema antioxidante y la inducción sostenida de ABA. En estrés hídrico, las raíces de NIBER® muestran un menor impacto que las raíces de A10, dado su menor contenido de GSSG por menor daño oxidativo. NIBER® promueve la síntesis de osmolitos en la raíz y vitamina B6 en las hojas de la variedad injertada protegiendo al aparato fotosintético del daño oxidativo producido por el estrés hídrico. Además, la prolina, implicada en la protección del aparato fotosintético, se acumula en las plantas injertadas sobre el híbrido de pimiento H92, capaces de mantener la actividad fotosintética a largo plazo en estrés hídrico. Este rol de la prolina en la tolerancia a estrés hídrico a largo plazo no se observó a corto plazo y podría ser una estrategia tardía. La respuesta al estrés hídrico a corto plazo incluye la regulación del movimiento estomático en NIBER® en la fase inicial de estrés (5 h), evitando el cierre estomático hasta las 48 h mediante cambios en la expresión génica de reguladores negativos de ABA y acuaporinas, seguido del cierre estomático a las 48 h asociado a una síntesis previa de ABA en las raíces y transporte a las hojas. El JA también aumentó en las hojas de la variedad injertada sobre NIBER® (48 h) en estrés hídrico, y se regula por señales a larga distancia desde la raíz, que promueven la síntesis en hoja y el transporte a la raíz, y su resíntesis. El JA está implicado en el cierre estomático y la señalización en estrés, causando la activación de factores de transcripción de respuesta a la deshidratación. En las raíces de NIBER® el ratio auxinas/citoquininas se regula en la respuesta inicial al estrés hídrico, favoreciendo el crecimiento de la raíz respecto al tallo a las 5 h, después aumentando las citoquininas y disminuyendo las auxinas a 24 h y finalmente aumentando las auxinas y reduciendo las citoquininas para una mayor biomasa radicular y capacidad exploratoria. En las hojas de la variedad injertada, NIBER® aumenta los metabolitos protectores clorofila a, ácido esteárico, antocianinas y metabolitos implicados en la síntesis de suberina y cutina. Estos últimos también aumentan en la raíz y tienen un papel antioxidante o bien como constituyentes de barreras celulares controlando los flujos de agua, gases y solutos. Finalmente, el contenido en sirohemo aumenta en la raíz y posiblemente está relacionado con una asimilación del nitrógeno más eficiente. / [CA] Prèviament, investigadors de l'Institut Valencià d'Investigacions Agràries (IVIA) i de la Universitat Politècnica de València (UPV) avaluaren la resposta a estrés hídric en pebrera empeltada per obtenir patrons de pebrera que conferisquen tolerància a la varietat empeltada en estrés hídric. Els millors patrons s'estudien al camp en condicions d'estrés hídric a llarg termini. Es va patentar el patró híbrid de pebrera NIBER® com a patró tolerant, les plants empeltades sobre NIBER® mostraren menor impacte en la biomassa i el rendiment en condicions de dèficit hídric. La tolerància de NIBER® es va atribuir al manteniment de l'activitat fotosintètica i a una millor distribució de la biomassa radicular en estrés hídric. A més, la resposta sostinguda de tolerància observada a les plantes empeltades sobre NIBER® podria relacionar-se amb una resposta ràpida a la fase inicial en estrés hídric, que no s'ha estudiat a curt termini. Així, estudiar la contribució de la resposta a curt termini de NIBER® sobre la tolerància de la varietat empeltada en estrés hídric aclariria els mecanismes de tolerància en plantes empeltades de pebrera. A més, estudiar la modulació gènica, el balanç hormonal i el perfil metabòlic ampliaria el coneixement sobre els mecanismes moleculars en la resposta a estrés hídric. En aquesta tesi doctoral comprovarem que els mecanismes constitutius en absència d'estrés hídric influeixen en la resposta a estrés hídric en plantes empeltades de pebrera i que les estratègies constitutives de NIBER® inclouen l'estimulació del sistema antioxidant i la inducció sostinguda d'ABA. En estrés hídric, les arrels de NIBER® mostraren menor impacte en comparació amb A10, amb un menor contingut de GSSG per menor dany oxidatiu. NIBER® promou la síntesis d'osmòlits a les arrels i de vitamina B6 a les fulles de la varietat empeltada per a protegir a l'aparell fotosintètic del dany oxidatiu per l'estrés hídric. A més, la prolina, implicada en la protecció de l'aparell fotosintètic, s'acumula a les plantes empeltades sobre l'híbrid de pebrera H92, que mantenen l'activitat fotosintètica en condicions d'estrés hídric a llarg termini. Aquest paper de la prolina no es va observar en condicions d'estrés hídric a curt termini i podria ser una estratègia tardana. Les respostes a l'estrés hídric a curt termini inclouen la regulació del moviment estomàtic en NIBER® a la fase inicial d'estrés hídric (5 h), evitant el tancament estomàtic fins a les 48 h mitjançant canvis a l'expressió gènica de reguladors negatius d'ABA i acuaporines, seguit d'un tancament estomàtic a les 48 h associat a una síntesis prèvia d'ABA a les arrels i transport a les fulles. L'JA també va augmentar a les fulles de la varietat empeltada sobre NIBER® a les 48 h en estrés hídric i està regulat per senyals a llarga distància des de les arrels que promouen la síntesis a les fulles i el transport a les arrels i resíntesi. L'JA està implicat al tancament estomàtic i la senyalització en condicions d'estrés, promovent l'activació de factors de transcripció de resposta a la deshidratació. El rati auxines/citoquinines es regula a les arrels de NIBER® a la resposta inicial a l'estrés hídric, primer afavorint el creixement de l'arrel sobre el creixement de la part aèria a les 5 h, després augmentant les citoquinines i disminuint les auxines a les 24 h i finalment augmentant les auxines i reduint les citoquinines per obtenir major biomassa radicular i capacitat exploratòria. A les fulles de la varietat empeltada, NIBER® augmenta el contingut dels metabòlits protectors clorofil·la a, àcid esteàric, antocianines i metabòlits relacionats amb la síntesi de suberina i cutina. Aquests últims també augmenten a les arrels i tenen un paper antioxidant o actuen com a constituents de barreres cel·lulars controlant els fluxos d'aigua, gasos i soluts. Finalment, el contingut en siroheme augmenta a les arrels i possiblement està relacionat amb una assimilació de nitrogen més eficient. / [EN] Previously, research groups at the Valencian Institute of Agricultural Research (IVIA) and the Polytechnic University of Valencia (UPV) evaluated the water stress responses in grafted pepper plants to obtain tolerant pepper rootstocks that make the grafted variety able to overcome water stress. The best rootstocks are studied in the field under long-term water stress conditions. In this way, the NIBER® pepper hybrid rootstock was obtained and patented as water stress-tolerant rootstock, because plants grafted onto NIBER® had a lower impact on biomass and yield under long-term deficit irrigation conditions. NIBER® tolerance response was attributed to sustained photosynthetic activity and improved root biomass distribution under long-term water stress. However, the sustained tolerance response observed in plants grafted onto NIBER® may be linked to prompt responses in the early phase of water stress conditions, but the short-term modulation and behavior of NIBER® water stress response has not been studied. Hence, studying the contribution of the NIBER® short-term water stress responses to tolerance in the grafted variety would shed light into tolerance mechanisms in grafted pepper plants. Moreover, understanding the modulation of the gene expression, phytohormones balance and metabolic profile will also broad the knowledge on the molecular mechanisms implicated in water stress response. In the present doctoral thesis, we stated that the constitutive mechanisms taking place under non-water stress conditions dispose the response to water stress in grafted pepper plants, and NIBER® constitutive strategies include an enhanced ROS detoxification system and maintained ABA induction. When the water stress comes into play, its impact was minor in NIBER® roots in relation to A10 roots, which is reflected in lesser GSSG content from lower oxidative damage. NIBER® promotes the synthesis of osmolytes in roots and vitamin B6 in the grafted variety leaves to protect the plants from the oxidative damage resulting from water stress. Moreover, proline has a role in photosynthetic apparatus protection, because it is accumulated in plants grafted onto pepper hybrid H92, which showed sustained photosynthetic activity under long-term water stress conditions. The proline role in water stress tolerance is not observed under short-term water stress and may constitute a late strategy in grafted pepper plants. Short-term responses to water stress include stomatal movements in NIBER® during early phases (5h) of water stress, starting with the avoidance of stomatal closure up to 48 h by gene expression changes in ABA negative regulators and aquaporins, and followed by stomatal closure at 48 h associated with previous ABA synthesis in roots and transport to leaves. JA is also increased in the leaves of the variety grafted onto NIBER® at 48 h under water stress, and is regulated by long-distance signals from roots that promote its synthesis on leaves and transport to roots and resynthesis. JA is involved in stomatal closure and stress signaling, which leads to dehydration-responsive transcription factors activation. The auxins/cytokinins ratio is also fine-tuned by NIBER® roots during the early water stress response, beginning with promotion of root over shoot growth at 5 h, then increases the cytokinins and reduces the auxins content at 24 h, and finally increases the auxins and reduces the cytokinins content to obtain higher root biomass and greater water exploring ability. In the leaves of the grafted variety, NIBER® increases protective metabolites as chlorophyll a, stearic acid, anthocyanins and suberin and cutin biosynthesis-related metabolites, being the latter also increased in the roots. The mentioned metabolites have an antioxidant role or act as cellular barrier constituents that can control fluxes of water, gases and solutes. Lastly, siroheme increases in roots and it is possibly linked to a more effective nitrogen assimilation. / Padilla Herrero, YG. (2023). Study of the Physiological, Metabolomic and Transcriptional Changes Mediated by Rootstocks to Explain the Water Stress Tolerance of Grafted Pepper Plants [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/199992 / Compendio