Salt stress severely constrains plant performance and global agricultural productivity. 5% of arable land, 20% of irrigated areas and 98% of water reserves worldwide are saline. Improving the salt tolerance of major crop species could help attenuate yield losses and expand irrigation opportunities and provide in situ relief in areas where poverty, food and water scarcity are prevalent. Increasing the salt tolerance of crops with high commercial and nutritional value, such as tomato (Solanum lycopersicum L.), would provide particularly significant economic and health benefits. However, salt tolerance is a complex trait with a limited genetic repertoire in domesticated crop varieties, including tomato, frustrating attempts to breed and engineer tolerant crop varieties. Here, a genome-wide association study (GWAS) was undertaken, leveraging the rich genetic diversity of the wild, salt tolerant tomato Solanum pimpinellifolium and the latest phenotyping technologies to identify traits that contribute to salt tolerance and the genetic basis for variation in those traits. A panel of 220 S. pimpinellifolium accessions was phenotyped, focusing on image-based high-throughput phenotyping over time in controlled and field conditions in young and mature plants. Results reveal substantial natural variation in salt tolerance over time across many traits. In particular, the use of unmanned aerial vehicle (UAV)-based remote sensing in the field allowed high-resolution RGB, thermal and hyperspectral mapping that offers new insights into plant performance in the field, over time. To empower our GWAS and facilitate the identification of candidate genes, a new S. pimpinellifolium reference genome was generated, 811Mb in size, N50 of ~76kb, containing 25,970 annotated genes. Analysis of this reference genome highlighted potential contributors to salt tolerance, including enrichments in genes with stress response functions and a high copy number of the salt tolerance-associated gene inositol- 3-phosphate synthase (I3PS). A recently completed full genome re-sequencing of the panel, along with a newly available pseudomolecule-level assembly of the S. pimpinellifolium genome with N50 of ~11Mb, will serve to drive a GWAS to identify loci associated with traits that contribute to salt tolerance. Further research including gene validation, breeding, genetic modification and gene editing experiments will drive the development of new salt tolerant tomato cultivars.

Submitted by (edna.saturno@ufrpe.br) on 2016-11-28T11:41:44Z No. of bitstreams: 1 karla Fernanda Ayres de Souza Silva.pdf: 538381 bytes, checksum: 117dadccaf032f9ced78d6051c41f127 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-28T11:41:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 karla Fernanda Ayres de Souza Silva.pdf: 538381 bytes, checksum: 117dadccaf032f9ced78d6051c41f127 (MD5) Previous issue date: 2012-02-01 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The whitefly Bemisia tabaci (Gen.) (Hemiptera: Aleyrodidae) is an important pest of tomato crops in Brazil. The development of tomato cultivars resistant to B. tabaci using wild tomatoes through breeding programs is an opportunity to deal with this pest. Thus, this study investigated genotypes obtained from crosses between Solanum lycopersicum L. and Solanum pimpinellifolium L. looking for resistance to B. tabaci. Non-preference for oviposition and antibiosis bioassays were conducted. Furthermore, the relationship of the density of glandular trichomes and levels of acilsugars with the resistance level found were determined. Free- and non-choice tests for oviposition were conducted in greenhouses and protected crops. The antibiosis effect on the insect development was measured determining the duration and viability of eggs and each nymphal stadium on plants growth in climatic chambers. The densities of non-glandular and glandular trichomes and the levels of acilsugars were obtained for each genotype. Based on the results from greenhouse and protected cropping, the genotypes BTR-26, BTR-42, BTR-142, BTR-228, BTR-302, and BTR-331 exhibited lower oviposition; while the genotypes BTR-63 and BTR-343 were more oviposited. Free-choice test for adults showed that the genotypes BTR- 26, BTR-42 and BTR-331 had lower densities of adults, which were considered resistant. The non-choice test for oviposition showed that the genotype BTR-331 was less preferred. Under this study the selected genotypes did not show antibiosis effects on immature stages of B. tabaci. The genotypes BTR-302 and BTR-331 exhibited greater densities of glandular trichomes, especially trichome type IV. The levels of acilsugars, however, were greater in the genotypes TO-937-15 and BTR-331. Therefore, the level of resistance against the whitefly exhibited by genotype BTR-331 was related to the densities of glandular trichomes and levels of acilsugar. These results highlight the potential of the S. pimpinellifolium as source for resistance to whitefly in the breeding programs. / A mosca-branca Bemisia tabaci (Genn.) (Hemiptera: Aleyrodidae) destaca-se como uma das principais pragas do tomateiro no Brasil. A busca por cultivares resistentes, derivadas de tomateiros selvagens surge como oportunidade de redução dos problemas causados por esta praga. Assim, genótipos de tomateiro oriundos do cruzamento entre Solanum lycopersicum L. e Solanum pimpinellifolium L. foram avaliados visando encontrar fontes de resistência à mosca-branca. Experimentos de preferência de oviposição e antibiose foram realizados, além de determinar a relação da densidade de tricomas glandulares e o teor foliar de acilaçúcares com os níveis de resistência obtidos. Os testes de preferência de oviposição foram realizados com e sem chance de escolha em casa-de-vegetação e estufa. A resistência por antibiose foi avaliada mediante a viabilidade de ovos, a sobrevivência e a duração dos estádios ninfais em plantas intactas mantidas em câmara climatizada. Simultaneamente, foram determinados a densidade dos tipos de tricomas e o teor de acilaçúcares nos folíolos dos genótipos testados. Os resultados obtidos nos testes em casa-de-vegetação e estufa mostraram que os genótipos BTR-26, BTR-42, BTR-142, BTR-228, BTR-302 e BTR-331 tiveram as menores densidades médias de ovos, enquanto BTR-63 e BTR-343 foram os mais ovipositados. No teste de preferência de adultos, os genótipos BTR-26, BTR-42 e BTR-331 apresentaram as menores infestações, sendo classificados como resistentes. No teste de preferência para oviposição sem chance de escolha o genótipo BTR-331 foi o menos preferido. Nenhum dos genótipos teve resistência por antibiose. Os genótipos BTR-302 e BTR-331 apresentaram as maiores densidades de tricomas glandulares, com predominância do tricoma tipo IV. Por outro lado, o teor de acilaçúcares foi mais elevado em TO-937-15 e BTR-331. Podese concluir que, os níveis de resistência do BTR-331 para a mosca-branca estiveram relacionados à densidade de tricomas e aos teores de acilaçúcares, comprovando o potencial de S. pimpinellifolium nos programas de melhoramento do tomateiro.

Barrantes Santamaría, W. (2014). Desarrollo de una genoteca de líneas de introgresión entre Solanum lycopersicum y Solanum pimpinellifolium utilizando herrramientas genomicas de alto rendimiento y detección de QTLs implicados en calidad de fruto [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/39102 / TESIS

Tesis por compendio / [ES] La mejora de las especies cultivadas es un área dinámica, sujeta a las necesidades y requerimientos de los diferentes cultivos en cada momento y de las exigencias de productores y consumidores. Una limitación en este proceso de mejora es la diversidad genética existente en los cultivos, debido a cuellos de botella poblacionales, que hacen necesario el uso de especies silvestres. El tomate cultivado (Solanum lycopersicum var. lycopersicum, SLL) surgió a partir de Solanum lycopersicum var. cerasiforme (SLC) que a su vez fue pre-domesticada a partir de Solanum pimpinellifolium (SP). Pese al potencial para la mejora de estas especies, su uso está limitado en gran medida por la falta de información de las colecciones mantenidas en los bancos de germoplasma, principalmente en SLC. Para dar solución a este problema, se ha empleado una colección de germoplasma compuesta por 15 accesiones de SLL, procedentes de México; 27 de SP, procedentes de Perú y Ecuador y 121 de SLC, procedentes de Perú, Ecuador, México y Mesoamérica. Esta colección ha sido sometida a una extensa caracterización fenotípica y genética, lo que ha permitido identificar las regiones de genoma asociadas a caracteres fenotípicos mediante estudios de asociación del genoma completo (GWAS). Además, se han creado poblaciones segregantes F2 para cada una de las entradas de la colección a partir de los híbridos obtenidos con tres parentales diferentes, y estos cruces se han puesto a disposición de la comunidad científica. Este recurso permitirá el estudio del control genético de mutantes de interés en mejora. El estudio realizado con los datos morfológicos ha demostrado la presencia de una gradación morfológica continua entre los tres grupos taxonómicos, y ha permitido la identificación de una serie de caracteres que permiten la diferenciación entre grupos y también entre las distintas procedencias geográficas dentro de cada grupo taxonómico. Los diferentes polimorfismos de nucleótido único (SNPs) fueron anotados con base a la predicción de sus efectos en la secuencia codificantes mediante el programa SnpEff y se llevaron a cabo estudios de GWAS. El análisis genético reveló a Perú y Ecuador como las regiones con mayores niveles de diversidad, tanto en la especie SP como en SLC. Se observó una reducción en el número de variantes SNP en SLC México, que concuerda con la hipótesis de que Mesoamérica sea centro de domesticación y difusión del tomate cultivado. Por último, se constató el proceso de domesticación como la causa de la menor diversidad presente en la especie cultivada. Los estudios GWAS permitieron la identificación de correlaciones genotipo-fenotipo, revelando la asociación entre 107 SNPs y ocho caracteres cuantitativos y un total de 30 SNPs asociados a 7 caracteres cualitativos. Una parte de los SNPs detectados fueron localizados cerca de regiones genómicas ya asociadas con genes y QTLs, otra parte se localizaron en regiones con posibles genes candidatos anotados y el resto de SNPs detectados se corresponden a regiones no descritas previamente, lo que abre el camino a estudios para la detección de nuevos genes candidatos. En esta tesis se muestra la utilidad de la colección de familias segregantes mediante su uso en el estudio del control genético de la presencia y alta densidad de tricomas tipo IV en dos fondos genéticos diferentes, SLL x SP y SP x SLC. En ambos fondos se han detectado dos QTLs principales en los cromosomas 9 y 11. Además, se han detectado señales en los cromosomas 2, 5, 6, 7 y 8, en función de la familia segregante estudiada. Las regiones detectadas en los cromosomas 9 y 11 habían sido previamente descritas en otras especies por regular la densidad de este tipo de tricomas o los niveles de acilazúcares. En ambas regiones hay genes anotados que intervienen en el desarrollo de los tricomas o en la formación de acilazúcares, como aciltransferasas, glicosiltransferasas o los factores de transcripción MYB. / [CA] La millora de les espècies cultivades és una àrea dinàmica, subjecta a les necessitats i requeriments dels diferents cultius a cada moment i de les exigències de productors i consumidors. Una limitació en aquest procés de millora és la diversitat genètica existent en els cultius a causa de diversos colls de botella poblacionals durant la seua domesticació. En aquests casos, les espècies silvestres emparentades revisten un especial interés, podent-se utilitzar com a font de al·lels en la millora genètica. Aquesta circumstància es dona en el cas de la tomaca cultivada (Solanum lycopersicum var. lycopersicum, SLL). Aquesta espècie va sorgir a partir de Solanum lycopersicum var. cerasiforme (SLC), que al seu torn va ser pre-domesticada a partir de Solanum pimpinellifolium (SP). Pese al potencial per a la millora d'aquestes espècies, el seu ús està limitat en gran manera per la falta d'informació de les col·leccions mantingudes en els bancs de germoplasma, principalment SLC. Per a aconseguir l'objectiu anteriorment exposat s'ha emprat una col·lecció de germoplasma composta per 15 accessions de SLL, procedents de Mèxic; 27 de SP, procedents del Perú i l'Equador i 121 de SLC, procedents del Perú, l'Equador, Mèxic i Mesoamèrica. Aquesta col·lecció ha sigut sotmesa a una extensa caracterització fenotípica i genètica, la qual cosa ha permés identificar les regions de genoma associades a caràcters fenotípics mitjançant estudis d'associació del genoma complet (GWAS). A més, s'han creat poblacions segregants F2 per a cadascuna de les entrades de la col·lecció creuant-les amb tres parentals diferents, i aquests creus s'han posat a la disposició de la comunitat científica. Aquest recurs permetrà l'estudi del control genètic de mutants d'interés en millora. Aquesta utilitat s'explora en l'últim capítol de la tesi, on s'estudia el control genètic de la densitat de tricomas en una accessió de l'espècie SP, característica d'interés per conferir resistència a artròpodes. L'estudi realitzat amb les dades morfològiques ha demostrat la presència d'una gradació morfològica contínua entre els tres grups taxonòmics, i ha permés la identificació d'una sèrie de caràcters que permeten la diferenciació entre grups i també entre les diferents procedències geogràfiques dins de cada grup taxonòmic. Els diferents polimorfismes de nucleòtid únic (SNPs) van ser anotats en base a la predicció del seu efecte en la sequència codificant mitjançant el programa SnpEff i es van dur a terme estudis de GWAS. L'anàlisi genètica va revelar al Perú i l'Equador com les regions amb majors nivells de diversitat, tant en l'espècie SP com en SLC. Es va observar una reducció en el nombre de variants SNP en SLC Mèxic, que concorda amb la hipòtesi que Mesoamèrica siga centre de domesticació i difusió de la tomaca cultivada. Finalment, es va constatar el procés de domesticació com la causa de la menor diversitat present en l'espècie cultivada. Els estudis GWAS van permetre la identificació de correlacions genotipe-fenotip, revelant l'associació entre 107 SNPs i huit caràcters quantitatius i un total de 30 SNPs associats a 7 caràcters qualitatius. Una part dels SNPs detectats van ser localitzats prop de regions genòmiques associades amb gens i QTLs o en regions amb possibles gens candidats anotats y la resta de SNPs detectats es corresponen amb regions no descrites prèviament el que obri el camí a estudis per a la detecció de nous gens candidats. La utilitat d'aquestes famílies F2 es demostra en l'últim capítol d'aquesta tesi mitjançant l'estudi de la base genètica de la densitat de tricomas tipus IV. S'estudia el control genètic de la presència i alta densitat de tricomas tipus IV en dos fons genètics diferents, SLL x SP i SP x SLC. En tots dos fons s'han detectat dos QTLs principals en els cromosomes 9 i 11. A més, s'han detectat senyals en els cromosomes 2, 5, 6, 7 i 8, en funció de la família segregant estudiada. Les regions detectades en els cromosomes 9 i 11 havien sigut prèviament descrites en altres espècies per regular la densitat d'aquests tricomas o els nivells de acilazúcares. En totes dues regions hi ha gens anotats que intervenen en el desenvolupament dels tricomas o en la formació de acilsucres, com aciltransferases, glicosiltransferases o els factors de transcripció MYB. / [EN] The improvement of cultivated species is a dynamic field, subject to the needs and requirements of the different crops at different moments as well as to the demands of producers and consumers. A limitation in this improvement process is the amount of genetic diversity available for breeding purposes because of population bottlenecks during their domestication. This circumstance occurs in the case of cultivated tomatoes (Solanum lycopersicum var. lycopersicum, SLL) which evolved from Solanum lycopersicum var. cerasiforme (SLC), which was pre-domesticated from Solanum pimpinellifolium (SP). Despite these species have been used for tomato breeding, their use is still limited due to the lack of detailed information about the collections that are kept in genebanks. With the aim of solve this problem, a germplasm collection has undergone an extensive morphological and genetic characterization. This collection comprises a wide range of geographical origins: includes 15 SLL accessions from Mexico; 27 SP accession from Peru and Ecuador and 121 SLC accessions from Peru, Ecuador, Mesoamerica, and Mexico. Genome-wide association studies (GWAS) were performed to detect genomic candidate regions associated with each agronomic trait. Furthermore, a collection of segregating populations has been developed by crossing the whole collection with a representative accession for each of the three species (SLL, SLC and SP). These populations are available to the scientific community and could be very useful to speed up the validation of candidate genes or to study the genetic control of mutants. This last approach will be explored in the last chapter of this thesis, where the genetic control of density of type IV trichomes is studied. The study carried out with morphological data has demonstrated the presence of a phenotypic variation between our three species. The analysis has allowed the identification of characters which differentiate between species and between different geographical origin within each species. The identified SNPs were annotated, and their putative impacts were predicted by using SnpEff. The lowest number of variants was detected in SLL grups and the highest number of variants was detected in SP. SLC had a variation between SLL and SP, with lower levels in SLC Mexico. This fact agrees with the hypothesis for the domestication and diffusion of cultivated tomato in Mesoamerica. Additionally, GWAS analysis was carried out with this genetic data and revealed significant associations between 107 SNPs and 8 quantitative traits and a total of 30 SNPs associated with 7 qualitative traits. This analysis has allowed the identification of known genomic regions such as the associations between fruit weight and fw2.2 or fw9.2. However, regions with possible novel genes have also been detected such as the case of yellow fruit. These results reinforce the potential of our collection for breeding programmes. The usefulness of F2 populations have been used to determine the genetic control of density of type IV trichomes. During the characterization of this collection, a SP accession (BGV016047) with a high density of type IV trichomes was detected. These trichomes have been described to accumulate different types of chemical substances related to pest resistance. This thesis shows that this character is influenced by environmental factors such as plant and leave age. On the other hand, the genetic control of this character has been studied in two different genetic backgrounds, SLL x SP and SP x SLC. Two main QTLs have been detected in both families, on chromosome 9 and 11. In addition, the different F2 populations have revealed that this character could be under the control of other QTLs on chromosomes 2, 5, 6, 7 and 8. / This research was supported by the National Natural Science Foundation of USA Varitome project (NSF IOS 1564366). / Mata Nicolás, E. (2021). Utilización de una colección de germoplasma de tomate para la identificación de genes de interés [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/172639 / TESIS / Compendio

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:03:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RenataKSE_DISSERT.pdf: 1992793 bytes, checksum: 77e111c6a7208973429d97e0cf1a51eb (MD5) Previous issue date: 2011-09-09 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / Flowering is a fundamental process in the life cycle for plant. This process is marked by vegetative to reproductive apical meristem conversion, due to interactions between several factors, both internal and external to plant. Therefore, eight subtractive libraries were constructed using apical meristem induced or not induced for two contrasting species: Solanum lycopersicum cv. Micro-Tom and Solanum pimpinellifolium. Several cDNAs were identified and among these, were selected two cDNAs: one homologous cDNA to cyclophilin (LeCYP1) and the other to Auxin repressed protein (ARP). It has observed that LeCYP1 and ARP genes are important in the developmental process to plants. In silico analysis, were used several databases with the exclusion criterion E-value <1.0x10-15. As a result, conservation was observed for proteins analyzed by means of multiple alignments and the presence of functional domains. Then, overexpression cassettes were constructed for the ARP cDNA in sense and antisense orientations. For this step, it was used the CaMV35S promoter. The cDNA orientation (sense or antisense) in relation to the promoter was determined by restriction enzymes and sequencing. Then, this cassette was transferred to binary vector pZP211 and these cassettes were transferred into Agrobacterium tumefaciens LBA4404. S. lycopersicum cv. Micro-Tom (MT) and MT-Rg1 plants were transformed. In addition, seedlings were subjected to hormone treatments using a synthetic auxin (&#61537;- naphthalene acetic acid) and cyclosporin A (cyclophilin inhibitor) treatments and it was found that the hormone treatment there were changes in development of lateral roots pattern, probably related to decreases in auxin signaling caused by reduction of LeCYP1 in MT-dgt plants while cyclosporin A treatments, there was a slight delay in flowering in cv. MT plants. Furthermore, assay with real-time PCR (RT-qPCR) were done for expression level analysis from LeCYP1 and ARP in order to functionally characterize these sequences in tomato plants. / A flora??o ? fundamental no ciclo de vida de uma planta. Este processo ? marcado pela convers?o do meristema apical vegetativo em reprodutivo, devido a intera??es entre diversos fatores, tanto internos quanto externos ? planta. Diante disso, foram constru?das oito bibliotecas subtrativa utilizando ?pices meristem?ticos induzidos e n?o induzidos para a flora??o de duas esp?cies de tomateiro: Solanum lycopersicum cv Micro-Tom e S. pimpinellifolium. In?meros cDNAs foram identificados e dentre estes, foram selecionados o cDNA hom?logo a ciclofilina (LeCYP1) e a Prote?na Reprimida por Auxina (ARP) para a caracteriza??o in silico e funcional em esp?cie de tomateiro. Tem sido observado em outros sistemas vegetais que os genes LeCYP1 e ARP s?o importantes no processo de desenvolvimento da planta. Na an?lise in silico, foram utilizados diversos bancos de dados, tendo como crit?rio de exclus?o o E-value <1.0x10-15. Uma conserva??o para as prote?nas analisadas foi observada por meio dos alinhamentos m?ltiplos e a presen?a de dom?nios funcionais. Em seguida, foram realizadas constru??es de cassetes de superexpress?o para o cDNA hom?logo ? ARP em orienta??o senso e antissenso. Para esta etapa, foi utilizado o promotor forte CaMV35S presente no vetor intermedi?rio pBC (Stratagene). A orienta??o do cDNA (senso ou antissenso) em rela??o ao promotor foi determinada por meio de enzimas de restri??o e sequenciamento dos potenciais clones. Em seguida, este cassete foi transferido para o vetor bin?rio pZP211 e os clones obtidos foram confirmados pelo padr?o de restri??o utilizando diferentes enzimas. Subsequentemente, estes cassetes foram transferidos para a Agrobacterium tumefaciens LBA4404 e posteriormente transformado em plantas de S. lycopersicum cv. Micro-Tom (MT) e MT-Rg1. Em adi??o, pl?ntulas foram submetidas a tratamentos hormonais utilizando uma auxina sint?tica (?cido &#61537;-naftaleno ac?tico) e com ciclosporina A (inibidor de ciclofilina) e foi constatado que no tratamento hormonal houve altera??es no padr?o de desenvolvimento das ra?zes laterais, provavelmente relacionada ao d?ficit na sinaliza??o da auxina ocasionada pela redu??o de LeCYP1 em plantas MT-dgt, enquanto que no tratamento com ciclosporina A, ocorreu um atraso no florescimento de plantas cv MT. Al?m disso, ensaios de PCR em tempo real (RT-qPCR) foram efetuados para an?lise de express?o dos cDNAs hom?logos a LeCYP1 e ARP de modo a caracterizarmos funcionalmente estas sequ?ncias em plantas de tomateiro.

[EN] When addressing the genetic dissection of a complex trait, what really matters is the identification of the genes with major effects, because their modification may result in qualitative changes in the phenotype. For this purpose, a mutagenesis-based approach has two advantages: first, the identification of a mutant reveals that the altered gene has a key effect on the trait; secondly, the phenotypic characterization of the mutant allows making an inference about the gene function. Insertion mutagenesis by T-DNA provides an additional advantage: a gene tagged by a T-DNA insert can be easily identified using PCR-based techniques (e.g. Anchor- PCR). In order to identify genes that control developmental traits and abiotic stress tolerance in tomato and wild related species, we are performing a program of insertion mutagenesis in collaboration with the groups of Dr. Rafael Lozano (University of Almeria) and Dr. MªCarmen Bolarín (CEBAS-Murcia). The objectives of the present Doctoral Thesis are framed in the context of this insertion mutagenesis program in tomato and wild relatives. First, in order to expand the collections of T-DNA lines previously generated in our group, 952 T-DNA lines of tomato, 405 of Solanum pimpinellifolium and 550 of S. cheesmaniae have been obtained. Secondly we performed the evaluation of progenies from 1545 T-DNA lines of tomato, 194 T-DNA lines of S. pimpinellifolium and 149 T-DNA lines of S. cheesmaniae. The screening in vitro of those progenies allowed us to identify 43 mutants altered in early developmental traits. In addition, we were able to detect three mutants of tomato and another one of S. cheesmaniae which are hypersensitive to salt stress. The phenotypic and genetic characterization of selected mutants has been carried out. Finally, we performed the functional analysis of the PMS (PROTECTING MERISTEMS AGAINST SALINITY) gene tagged in the pms-916 tomato mutant. Our results suggest that the PMS gene plays an essential role in the protection of the shoot apical meristem and young tissues of the tomato plant under salinity stress conditions. / [ES] Cuando se aborda la disección genética de un carácter complejo, lo que realmente importa es identificar los genes con efectos principales, ya que su alteración puede provocar cambios cualitativos en el fenotipo. Para este propósito, el uso de una aproximación basada en la generación de mutantes tiene dos ventajas: la identificación de un mutante revela que el gen alterado tiene un efecto clave sobre el carácter y, en segundo lugar, el fenotipo del mutante permite hacer una inferencia sobre la función del gen. La mutagénesis insercional con T-DNA aporta una ventaja adicional ya que si el gen queda etiquetado por un inserto su identificación es relativamente fácil, porque basta con amplificar a partir de una secuencia conocida del T-DNA mediante Anchor-PCR. Con el fin de identificar genes que controlan caracteres del desarrollo y tolerancia a estrés abiótico en tomate y especies silvestres relacionadas, en nuestro laboratorio se está llevando a cabo un programa de mutagénesis insercional en colaboración con los grupos del Dr. Lozano (Universidad de Almería) y la Dra. Bolarín (CEBAS-Murcia). Los objetivos de esta Tesis Doctoral se enmarcan en el contexto de este programa de mutagénesis insercional en tomate y especies relacionadas. En primer lugar, con el fin de ampliar la colección de líneas T-DNA que previamente se generó en nuestro laboratorio, se han obtenido 952 líneas T-DNA de tomate, 405 de Solanum pimpinellifolium y 550 de S. cheesmaniae. Se ha realizado el escrutinio de las progenies de 1545 líneas T-DNA de tomate, 194 líneas T-DNA de S. pimpinellifolium y 149 líneas T-DNA de S. cheesmaniae. La evaluación in vitro de estas progenies ha permitido detectar 43 mutantes alterados en caracteres del desarrollo temprano. Además, se han identificado tres mutantes de tomate y uno de S. cheesmaniae hipersensibles a estrés salino. El tercer objetivo de la Tesis ha consistido en la caracterización fenotípica y genética de los mutantes seleccionados. Por último, se ha realizado el análisis funcional del gen PMS (PROTECTING MERISTEMS AGAINST SALINITY) etiquetado en el mutante de inserción pms-916. Nuestros resultados sugieren que el gen PMS desempeña un papel esencial en la protección del meristemo apical y las hojas jóvenes de la planta de tomate en condiciones de estrés salino. / [CAT] Quan s'aborda la dissecció genètica d'un caràcter complex, el que realment importa és identificar els gens amb efectes principals, ja que la seua alteració pot provocar canvis qualitatius en el fenotip. Per a este propòsit, l'ús d'una aproximació basada en la generació de mutants té dos avantatges: la identificació d'un mutant revela que el gen alterat té un efecte clau sobre el caràcter i, en segon lloc, el fenotip del mutant permet fer una inferència sobre la funció del gen. La mutagènesi insercional amb T-DNA aporta un avantatge addicional ja que si el gen queda etiquetat per un insert la seua identificació és relativament fàcil, perquè n'hi ha prou amb amplificar a partir d'una seqüència coneguda del T-DNA per mitjà d'Anchor-PCR. Per tal d'identificar gens que controlen caràcters del desenvolupament i la tolerància a estrés de tipus abiòtic en tomaca i espècies silvestres relacionades, en el nostre laboratori s'està duent a terme un programa de mutagènesi insercional en col¿laboració amb els grups del Dr. Lozano (Universidad de Almería) i la Dra. Bolarín (CEBAS-Murcia). Els objectius d'esta Tesi Doctoral s'emmarquen en el context d'este programa de mutagènesi insercional en tomaca i espècies relacionades. En primer lloc, per tal d'ampliar la col¿lecció de línies T-DNA que prèviament es va generar en el nostre laboratori, s'han obtingut 952 línies T-DNA de tomaca, 405 de Solanum pimpinellifolium i 550 de S. cheesmaniae. S'ha realitzat l'escrutini de les progènies de 1545 línies T-DNA de tomaca, 194 línies T-DNA de S. pimpinellifolium i 149 línies T-DNA de S. cheesmaniae. L'avaluació in vitro d'estes progènies ha permés detectar 43 mutants alterats en caràcters del desenvolupament primerenc. A més, s'han identificat tres mutants de tomaca i un de S. cheesmaniae hipersensibles a estrés salí. El tercer objectiu de la Tesi ha consistit en la caracterització fenotípica i genètica dels mutants seleccionats. Finalment, s'ha realitzat l'anàlisi funcional del gen PMS (PROTECTING MERISTEMS AGAINST SALINITY) etiquetat en el mutant d'inserció pms-916. Els nostres resultats suggerixen que el gen PMS exercix un paper essencial en la protecció del meristem apical i els fulls jóvens de la planta de tomaca en condicions d'estrés salí. / Sánchez Martín-Sauceda, S. (2016). Generación de mutantes de inserción de tomate cultivado y silvestre e identificación de genes implicados en procesos de desarrollo y tolerancia a estrés abiótico [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63148 / TESIS

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Recientemente se ha demostrado la importancia de las vitaminas y carotenoides del tomate en la prevención de enfermedades degenerativas, por lo que resultaría de gran interés mejorar el contenido de estos compuestos en dicha hortaliza. Pero para iniciar un programa de mejora se deberían cumplir los siguientes objetivos: (i) estudiar la variabilidad presente en germoplasma de Solanum, (ii) ver la influencia del ambiente en estos caracteres, (iii) estudio del control genético de dichos caracteres en las entradas seleccionadas y (iv) aumentar la rapidez y precisión de la cuantificación de los carotenoides. En esta tesis se ha puesto de manifiesto la gran variabilidad presente en germoplasma de tomate, que podría usarse tanto como parentales donantes de alta acumulación de compuestos funcionales (la entrada BGV8166), como directamente en campo aumentando la agrobiodiversidad (unas 20 entradas entre tomate común y cherry con un mayor contenido que el considerado normal para tomate cultivado). Además, se evaluaron 10 entradas preseleccionadas como potencialmente interesantes en 3 ambientes de cultivo, cuyas diferencias tuvieron una influencia destacable en la expresión fenotípica de los caracteres analizados. Sin embargo, el efecto genotípico tuvo la mayor contribución al fenotipo junto a una considerable interacción con el ambiente. Entre las entradas evaluadas, destacaron: CDP1568, CDP7090 y CDP9822 de S. pimpinellifolium que podrán usarse como parentales donantes en la mejora del contenido de carotenoides del tomate cultivado y la entrada CDP4777 (S.lycopersicon var cerasifome) con alto potencial genotípico y estabilidad para acumular (beta)-caroteno y ácido ascórbico. De estas entradas, se seleccionó la CDP4777 por ser de la misma especie que el tomate cultivado, para analizar con detalle su control genético en la acumulación de (beta)-caroteno y ácido ascórbico. Los resultados indicaron que la acumulación de (beta)-caroteno derivada de CDP4777 fue principalmente de carácter aditivo. / Adalid Martínez, AM. (2011). Mejora de la calidad nutritiva del tomate: búsqueda de fuentes de variabilidad, estudio de la influencia del ambiente y determinación del control genético [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/12265 / Palancia

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