Dentre as variações morfológicas possivelmente associadas ao potencial fisiológico das sementes está o tamanho do embrião. Uma das abordagens atuais da pesquisa sobre análise de imagens de sementes radiografadas é verificar até que ponto a relação entre o grau de desenvolvimento embrionário e o espaço disponível na cavidade interna da semente está associada ao desempenho da semente. Os objetivos deste trabalho foram verificar a eficiência de diferentes testes na avaliação do vigor de sementes de algodão ao longo do armazenamento, verificar a possível relação entre o espaço livre na cavidade interna e o potencial fisiológico das sementes durante o armazenamento e verificar se há relação entre o espaço livre e o desempenho de sementes de algodão. Diferentes lotes de sementes de algodão, cultivares BRS 293 e FMT 709, foram armazenados em câmara fria e seca (10 °C e 30% de UR do ar) e em ambiente natural, durante oito meses. As avaliações da germinação e do vigor (primeira contagem de germinação, germinação a baixa temperatura, envelhecimento acelerado tradicional e com solução saturada de NaCl, emergência de plântulas em campo e análise computadorizada de imagens de plântulas - SVIS®) foram realizadas a cada dois meses de armazenamento. Para avaliação do espaço livre, as sementes de cada lote foram radiografadas e analisadas por meio dos softwares Tomato Analyzer e Image-Pro® Plus. Os resultados indicaram que os testes de envelhecimento acelerado (tradicional e com solução saturada de NaCl), emergência de plântulas em campo e SVIS® (comprimento de plântulas) são adequados para avaliação do vigor de sementes de algodão, sendo o envelhecimento acelerado tradicional e as análises SVIS® (comprimento de plântulas) sensíveis para detectar redução no potencial fisiológico das sementes durante o armazenamento. No entanto, a queda do vigor das sementes de algodão não está associada ao espaço livre na cavidade interna das sementes. Contudo, há indícios de uma relação inversamente proporcional entre o espaço livre e a germinação de sementes de algodão. / One of the morphological variations usually referred as associated to seed physiological potential is the embryo size. A primary interest of image analysis of Xrayed seeds is to identify whether the ratio between the degree of embryo development and the available space in the internal seed cavity is related to seed performance. The objectives of this research were to verify the accuracy of different tests to assess the vigor of cotton seeds during storage, to check the possible relationship between the free space and cotton seed physiological potential during storage and to verify if the relationship between the free space and cotton seed performance exist. Cotton seed lots of BRS 293 and FMT 709 cultivars were stored during eight months under two environments: cold and dry chamber (10 °C and 30% relative air humidity) and laboratory non-controlled condition. Evaluations of seed germination and vigor (germination first count, cool germination, traditional and saturated salt accelerated aging, field seedling emergence and seedling imaging automated analysis - SVIS®) were performed at two months intervals during storage. Free space was evaluated in radiographed seeds from each lot using Tomato Analyzer and Image-Pro® Plus softwares. Results showed that the accelerated aging tests (traditional and with saturated NaCl), field seedling emergence and SVIS® (seedling length) are suitable for evaluate the cotton seed vigor and the traditional accelerated aging and SVIS® (seedling length) are sensitive to detect reductions in seed physiological potential during storage. However, the reduction of cotton seed vigor is not associated with the free space in the internal cavity of the seed. Nevertheless, there is evidence of an inverse relationship between the free space and germination of cotton seed.

Dentre as variações morfológicas possivelmente associadas ao potencial fisiológico das sementes está o tamanho do embrião. Uma das abordagens atuais da pesquisa sobre análise de imagens de sementes radiografadas é verificar até que ponto a relação entre o grau de desenvolvimento embrionário e o espaço disponível na cavidade interna da semente está associada ao desempenho da semente. Os objetivos deste trabalho foram verificar a eficiência de diferentes testes na avaliação do vigor de sementes de algodão ao longo do armazenamento, verificar a possível relação entre o espaço livre na cavidade interna e o potencial fisiológico das sementes durante o armazenamento e verificar se há relação entre o espaço livre e o desempenho de sementes de algodão. Diferentes lotes de sementes de algodão, cultivares BRS 293 e FMT 709, foram armazenados em câmara fria e seca (10 °C e 30% de UR do ar) e em ambiente natural, durante oito meses. As avaliações da germinação e do vigor (primeira contagem de germinação, germinação a baixa temperatura, envelhecimento acelerado tradicional e com solução saturada de NaCl, emergência de plântulas em campo e análise computadorizada de imagens de plântulas - SVIS®) foram realizadas a cada dois meses de armazenamento. Para avaliação do espaço livre, as sementes de cada lote foram radiografadas e analisadas por meio dos softwares Tomato Analyzer e Image-Pro® Plus. Os resultados indicaram que os testes de envelhecimento acelerado (tradicional e com solução saturada de NaCl), emergência de plântulas em campo e SVIS® (comprimento de plântulas) são adequados para avaliação do vigor de sementes de algodão, sendo o envelhecimento acelerado tradicional e as análises SVIS® (comprimento de plântulas) sensíveis para detectar redução no potencial fisiológico das sementes durante o armazenamento. No entanto, a queda do vigor das sementes de algodão não está associada ao espaço livre na cavidade interna das sementes. Contudo, há indícios de uma relação inversamente proporcional entre o espaço livre e a germinação de sementes de algodão. / One of the morphological variations usually referred as associated to seed physiological potential is the embryo size. A primary interest of image analysis of Xrayed seeds is to identify whether the ratio between the degree of embryo development and the available space in the internal seed cavity is related to seed performance. The objectives of this research were to verify the accuracy of different tests to assess the vigor of cotton seeds during storage, to check the possible relationship between the free space and cotton seed physiological potential during storage and to verify if the relationship between the free space and cotton seed performance exist. Cotton seed lots of BRS 293 and FMT 709 cultivars were stored during eight months under two environments: cold and dry chamber (10 °C and 30% relative air humidity) and laboratory non-controlled condition. Evaluations of seed germination and vigor (germination first count, cool germination, traditional and saturated salt accelerated aging, field seedling emergence and seedling imaging automated analysis - SVIS®) were performed at two months intervals during storage. Free space was evaluated in radiographed seeds from each lot using Tomato Analyzer and Image-Pro® Plus softwares. Results showed that the accelerated aging tests (traditional and with saturated NaCl), field seedling emergence and SVIS® (seedling length) are suitable for evaluate the cotton seed vigor and the traditional accelerated aging and SVIS® (seedling length) are sensitive to detect reductions in seed physiological potential during storage. However, the reduction of cotton seed vigor is not associated with the free space in the internal cavity of the seed. Nevertheless, there is evidence of an inverse relationship between the free space and germination of cotton seed.

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Tesis por compendio / Las frutas y hortalizas presentan compuestos bioactivos beneficiosos para la salud humana. El desarrollo de variedades con un mayor contenido en este tipo de compuestos es de interés, ya que contribuye a satisfacer una demanda creciente por parte de los consumidores por productos con propiedades funcionales. Dentro de las hortalizas, la berenjena (Solanum melongena) presenta una alta actividad antioxidante, fundamentalmente derivada de su alto contenido en polifenoles, y se ha demostrado que presenta efectos beneficiosos para la salud humana. Entre los compuestos fenólicos de la berenjena destaca el ácido clorogénico, ya que se trata del más abundante en este cultivo y presenta múltiples propiedades beneficiosas para la salud. Esta Tesis Doctoral trata de la caracterización y mejora de la berenjena para obtener información relevante y material vegetal para el desarrollo de variedades de berenjena con un mayor contenido en compuestos bioactivos, en particular polifenoles. Para ello utilizamos la variación intraespecífica e interespecífica. Por otra parte, en una mejora integral se debe tener en cuenta no solo el carácter a mejorar, sino también aquellos caracteres de interés para el éxito de una variedad, por lo que también hemos estudiado otros caracteres relacionados con el incremento del contenido en polifenoles, como puede ser el pardeamiento del fruto, y así como otros caracteres de interés general en mejora. En una primera parte de esta Tesis Doctoral nos centramos en el estudio de la diversidad en berenjena común y especies relacionadas para los caracteres objeto de esta tesis y también para caracteres de interés agronómico. El objetivo es evaluar la diversidad, identificar fuentes de variación y estudiar las relaciones entre caracteres. En un primer estudio, evaluamos una colección de variedades tradicionales de berenjena, en la cual hemos encontrado una alta diversidad para caracteres de calidad funcional y pardeamiento. En este estudio encontramos que el contenido en ácido clorogénico está correlacionado positivamente con la actividad antioxidante y que la correlación con el pardeamiento es baja, demostrando que es posible seleccionar variedades de berenjena con alto contenido en ácido clorogénico y pardeamiento moderado. También comprobamos que incluso con baja actividad polifenol oxidasa (PPO) se puede producir pardeamiento significativo, sugiriendo que la actividad PPO no es el factor limitante para el pardeamiento en la colección estudiada. Con objeto de ampliar la diversidad genética de la berenjena para la mejora de compuestos bioactivos y otros caracteres de importancia hemos estudiado la diversidad en una colección de berenjenas escarlata (S. aethiopicum) y gboma (S. macrocarpon). La caracterización morfológica mediante descriptores convencionales y herramientas fenómicas (Tomato Analyzer) nos ha permitido estudiar las relaciones entre los distintos grupos de cultivares y especies silvestres relacionadas y determinar que los complejos berenjena escarlata y gboma son hipervariables. En esta colección hemos estudiado también la actividad reductora y el contenido en ácido clorogénico, encontrado una enorme variabilidad. En general, la berenjena escarlata presenta contenidos relativamente bajos, mientras que la berenjena gboma, en particular su ancestro silvestre S. dasyphyllum, presentan valores muy elevados. También hemos comprobado en cultivos celulares de macrófagos que las variedades con mayor contenido en ácido clorogénico presentan una mayor inhibición de la producción de óxido nítrico (NO) indicando propiedades beneficiosas para la salud. En la segunda parte de la Tesis Doctoral hemos evaluado el interés de la hibridación interespecífica para la mejora de la berenjena, en particular para el contenido en compuestos bioactivos. Hemos obtenido dos familias, incluyendo retrocruzamientos, entre la berenjena común (S. melongena) por una parte y la berenjena escarlata cultivada (S. aethiopicum) y la especie silvestre S. incanum por otra. Los resultados muestran que la fertilidad de los materiales derivados de la hibridación entre S. melongena y S. aethiopicum es baja y que se obtiene una baja eficiencia en los retrocruzamientos hacia S. melongena. Además, el bajo contenido en polifenoles de S. aethiopicum se comporta como dominante. En cambio el retrocruzamiento hacia S. aethiopicum proporciona muchas plantas con mayores niveles de fertilidad. Sugerimos, por tanto, que S. melongena puede ser una fuente de variación para la mejora en contenido en polifenoles de la berenjena escarlata. La familia obtenida por hibridación interespecífica entre S. melongena y S. incanum mostró altos niveles de fertilidad y en el primer retrocruce hacia S. melongena se encuentran individuos morfológicamente similares a la Resumen berenjena cultivada. El estudio de los compuestos fenólicos mostró que S. incanum es una buena fuente de variación para la mejora de la berenjena común, con valores muy superiores a los de la especie cultivada. En el primer retrocruce se encuentran ya individuos con alto contenido en ácido clorogénico y pardeamiento moderado, lo cual sugiere que es posible introgresar exitosamente el alto contenido en ácido clorogénico de S. incanum en el fondo genético de la berenjena cultivada. En definitiva, los trabajos realizados en esta Tesis Doctoral aportan nuevo conocimiento sobre la diversidad y relaciones entre caracteres implicados en la calidad funcional de la berenjena y otros caracteres de interés en la mejora genética de este cultivo. Los materiales seleccionados y obtenidos son de gran interés para el desarrollo de variedades comerciales de berenjena con propiedades bioactivas mejoradas. / Plazas Ávila, MDLO. (2015). Caracterización y mejora genética de la berenjena (Solanum melongena) para compuestos bioactivos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48563 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] La berenjena (Solanum melongena L.) es uno de los cultivos comerciales de hortalizas solanáceas más importantes que se cultiva ampliamente en Asia y la región del Mediterráneo. A pesar de su importancia económica, la disponibilidad de poblaciones experimentales y herramientas genómicas para el mejoramiento es aún muy limitada en comparación con otros cultivos importantes. Debido a la alteración progresiva del ecosistema global por el cambio climático, las plantas están constantemente expuestas a condiciones ambientales estresantes que impactan negativamente en su productividad. El cuello de botella genético ocurrido durante la domesticación de la berenjena, que limita la disponibilidad de recursos genéticos para su mejoramiento genético, hace que este cultivo sea extremadamente vulnerable al cambio climático, por lo que se requieren nuevas estrategias para reducir su erosión genética. En este contexto, los parientes silvestres de los cultivos (CWRs) han demostrado ser un recurso genético válido para la mejora vegetal, ya que su uso permite ampliar la diversidad genética de los cultivos y, en paralelo, desarrollar variedades mejoradas adaptadas al cambio climático. Para lograr este objetivo, en esta tesis doctoral informamos sobre el desarrollo y la evaluación de materiales avanzados de berenjena obtenidos mediante el uso de parientes silvestres. En el primer capítulo, realizamos una evaluación fenotípica en dos ambientes de un conjunto de 16 ILs de berenjena con introgresión de S. incanum, un pariente silvestre. Se evaluaron diecisiete caracteres agronómicos para comparar el rendimiento de las ILs con el parental recurrente e identificar QTLs para los caracteres investigados. Encontramos diferencias morfológicas significativas entre los parentales, y el híbrido resultó heterótico para los caracteres de vigor. A pesar de que la interacción entre genotipo y ambiente (G x E) resultó significativa para la mayoría de los caracteres, en general las ILs mostraron pocas diferencias fenotípicas con el progenitor receptor, incluso en presencia de grandes fragmentos de introgresión del progenitor silvestre. Se encontraron valores de heredabilidad bajos a moderados para los caracteres agronómicos. En total, detectamos diez QTLs estables, dos de los cuales estaban relacionados con caracteres de planta y cuatro para caracteres de flor y fruto. En general, las introgresiones de S. incanum mejoraron los valores medios de la mayoría de los caracteres de planta y flor, y disminuyeron el de los caracteres de fruto. Para tres QTLs relacionados con la longitud del pedicelo del fruto y con el peso del fruto, encontramos evidencia de sintenia con otros QTLs identificados previamente en poblaciones de berenjena. Siete QTLs eran nuevos, de los cuales cuatro relacionados con la altura de la planta, con la espinosidad del cáliz de la flor y con la longitud del pedicelo del fruto no colocalizaron con ningún QTL previamente identificado en las poblaciones de berenjena, y tres relacionados con el diámetro del tallo, con la longitud del pedúnculo y del estigma, fueron los primeros identificados en berenjena para estos caracteres. En el segundo capítulo, el conjunto de IL de berenjena con introgresiones de S. incanum se evaluó para la forma del fruto en dos ambientes. Específicamente, realizamos un fenotipado detallado de los frutos de los parentales, del híbrido y de las ILs utilizando 32 descriptores morfológicos de la herramienta fenómica Tomato Analyzer. Se encontraron grandes diferencias morfológicas en los frutos de los parentales, y el híbrido presentó valores negativos de heterosis para muchos de los caracteres de forma del fruto, siendo fenotípicamente más cercano al parental S. incanum. Para la mayoría de los descriptores de forma del fruto observamos diferencias significativas entre las ILs y el parental receptor, incluso en presencia de pequeños fragmentos de introgresión del parental silvestre. A pesar de que la contribución del ambiente y la... / [CAT] L'albergínia (Solanum melongena L.) és un dels cultius comercials d'hortalisses solanácees més importants que es cultiva àmpliament a Àsia i la regió del Mediterrani. Malgrat la seua importància econòmica, la disponibilitat de poblacions experimentals i eines genòmiques per al millorament és encara molt limitada en comparació amb altres cultius importants. A causa de l'alteració progressiva de l'ecosistema global pel canvi climàtic, les plantes estan constantment exposades a condicions ambientals estressants que impacten negativament en la seua productivitat. El coll de botella genètic ocorregut durant la domesticació de l'albergínia, que limita la disponibilitat de recursos genètics per al seu millorament genètic, fa que aquest cultiu siga extremadament vulnerable al canvi climàtic, per la qual cosa es requereixen noves estratègies per a reduir la seua erosió genètica. En aquest context, els parents silvestres dels cultius (CWRs) han demostrat ser un recurs genètic vàlid per a la millora vegetal, ja que el seu ús permet ampliar la diversitat genètica dels cultius i, en paral·lel, desenvolupar varietats millorades adaptades al canvi climàtic. Per a aconseguir aquest objectiu, en aquesta tesi doctoral presentem el desenvolupament i l'avaluació de materials avançats d'albergínia obtinguts mitjançant l'ús de parents silvestres. En el primer capítol, realitzem una avaluació fenotípica en dos ambients d'un conjunt de 16 IL d'albergínia amb introgresions de S. incanum, un parent silvestre. Es van puntuar dèsset caràcters agronòmics per a avaluar el rendiment de les ILs en comparació amb el parental recurrent i identificar els QTL per als caràcters investigats. Trobarem diferències morfològiques significatives entre els parentals, i l'híbrid va resultar heteròtic per als caràcters de vigor. A pesar que la interacció entre genotip i ambient (G x E) va resultar significativa per a la majoria dels caràcters, en general les ILs van mostrar poques diferències fenotípiques amb el progenitor receptor, fins i tot en presència de grans fragments d'introgresió del progenitor silvestre. Es van trobar valors de heredabilitat baixos a moderats per als caràcters agronòmics. En total, detectarem deu QTL estables, dos dels quals estaven relacionats a caràcters de planta i quatre per a caràcters de flor i fruit. En general, les introgresions de S. incanum van millorar els valors mitjos de la majoria dels caràcters de planta i flor, i van disminuir el dels caràcters de fruit. Per a tres QTL relacionats amb la longitud del pedicel del fruit i amb el pes del fruit, trobem evidència de sintenia amb altres QTLs identificats prèviament en poblacions d'albergínia. Set QTL eren nous, dels quals quatre estaven relacionats amb l'altura de la planta, amb la espinositat del calze de la flor i amb la llargària del pedicel del fruit no van colocalitzar amb cap QTL prèviament identificat en les poblacions d'albergínia, i tres relacionats amb el diàmetre de la tija, amb la llargària del peduncle i de l'estigma, van ser els primers reportats en albergínia per a aquests caràcters. En el segon capítol, el conjunt de IL d'albergínia amb introgresions de S. incanum es va avaluar per a la forma del fruit en dos ambients. Específicament, realitzarem un fenotipado detallat dels fruits dels parentals, de l'híbrid i de les ILs utilitzant 32 descriptors morfològics de l'eina fenómica Tomato Analyzer. Es van trobar grans diferències morfològiques en els fruits dels parentals, i l'híbrid va presentar valors negatius de heterosis per a molts dels caràcters de forma del fruit, sent fenotípicamente més pròxim al parental S. incanum. Per a la majoria dels descriptors de forma del fruit observarem diferències significatives entre les ILs i el parental recipient, fins i tot en presència de xicotets fragments d'introgresió del parental silvestre. A pesar que la contribució de l'ambient i la interacció G × E van ser significatives per a quasi tots els descriptors, trobem que els seus... / [EN] Eggplant (Solanum melongena L.) is one of the most important commercial solanaceous vegetable crops grown widely in Asia and Mediterranean region. Despite its economic importance, the availability of experimental populations and genomic tools for breeding is still very limited compared to other major crops. Due to the progressive alteration of global ecosystem by climate change, plants are constantly exposed to stressful environmental conditions that impact negatively on their productivity. The genetic bottleneck occurred during eggplant domestication, which limits the availability of genetic resources for its genetic improvement, makes this crop extremely vulnerable to climate change, and, therefore, new strategies are needed for reducing its genetic erosion. In this context, crop wild relatives (CWRs) have demonstrated to be a valid genetic resources for plant breeding, as their use allows to broaden the genetic diversity of the crop and, in parallel, develop improved varieties adapted to climate change. To achieve this objective, in this doctoral thesis we reported on the development and evaluation of eggplant advanced materials obtained by using crop wild relatives. In the first chapter, we have conducted a phenotypic evaluation in two environments of a set of 16 eggplant ILs with introgression from S. incanum, a close wild relative. Seventeen agronomic traits were scored to test the performance of ILs compared to the recurrent parent and identify QTLs for the investigated traits. We found significant morphological differences between parents, and the hybrid was heterotic for vigour related traits. Although significant genotype x environment interaction (G x E) was detected for most traits, the ILs generally exhibited few phenotypic differences with recipient parent, even in the presence of large introgression fragments from the wild parent. Low to moderate heritability values were found for the agronomic traits. In total, we detected ten stable QTLs, two of which were for plant-related traits and four for both flower- and fruit-related traits. In general, S. incanum introgressions improved the performance of most plant- and flower-related traits and decreased that of fruit-related traits. For three QTLs related to fruit pedicel length and fruit weight, we found evidence of synteny to other QTLs previously reported in eggplant populations. Seven QTLs were new, of which four related to plant height, flower calyx prickles, and fruit pedicel length, did not colocalized with any previous identified QTLs in eggplant populations, and three related to stem diameter, peduncle length, and stigma length, were the first reported in eggplant for these traits. In the second chapter, the set of eggplant ILs with introgression from S. incanum was evaluated for fruit shape in two environments. Specifically, we performed a detailed phenotyping of the fruits of the parents, hybrid, and ILs using 32 morphological descriptors of the phenomics tool Tomato Analyzer. Large differences in fruit morphology were found between ILs parents, and the hybrid exhibited negative values of heterosis for many fruit shape traits, being phenotypically closer to S. incanum parent. For most fruit shape descriptors, we observed significant differences between ILs and recipient parent, even in the presence of small wild donor fragments. Although the contribution of the environment and G × E interaction were significant for almost all descriptors, we found that their effects on fruit shape were relatively low, and the observed variations in fruit shape was mainly genetically regulated. Hierarchical clustering revealed nine clusters of highly correlated traits and six ILs groups. A total of 41 QTLs were mapped. Of these, sixteen associated to Basic Measurement and Fruit Shape Index descriptors were syntenic to other previously reported in several intraspecific and interspecific eggplant populations, while twenty-five QTLs related to Blockiness, Homogeneity.... / This work was undertaken as part of the initiative “Adapting Agriculture to Climate Change: Collecting, Protecting, and Preparing Crop Wild Relatives”, which is supported by the Government of Norway. The project is managed by the Global Crop Diversity Trust with the Millennium Seed Bank of the Royal Botanic Gardens, Kew and implemented in partnership with national and international gene banks and plant breeding institutes around the world. For further information, see the project website: http://www.cwrdiversity.org/. Funding was also received from Spanish Ministerio de Economía, Industria y Competitividad and Fondo Europeo de Desarrollo Regional (grant AGL2015-64755-R from MINECO/FEDER); from Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, Agencia Estatal de Investigación and Fondo Europeo de Desarrollo Regional (grant RTI-2018-094592-B-100 from MCIU/AEI/FEDER, UE); from European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation Programme under grant agreement No. 677379 (G2P-SOL project: Linking genetic resources, genomes and phenotypes of Solanaceous crops); and from Vicerrectorado de Investigación, Innovación y Transferencia de la Universitat Politècnica de València (Ayuda a Primeros Proyectos de Investigación; PAID-06-18). Giulio Mangino is grateful to Generalitat Valenciana for a predoctoral grant within the Santiago Grisolía programme (GRISOLIAP/2016/012). / Mangino, G. (2022). Development and use of introgression populations for the detection of QTL related to important agronomic traits in eggplant [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/188916 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] El trabajo realizado en la presente tesis pretende contribuir a la puesta en valor de las variedades tradicionales valencianas de tomate. En primer lugar se aborda la caracterización de una colección de 69 entradas de variedades valencianas de tomate de ocho tipos varietales ('De Borseta', 'Cherry', 'Cor¿, 'De Penjar', 'Plana', 'De Pruna', 'Redona' y 'Valenciana') con 64 descriptores convencionales y 38 características del Tomato Analyzer. Se ha puesto de manifiesto que el uso de forma complementaria de la herramienta fenómica del Tomato Analyzer es una nueva estrategia para la caracterización y clasificación de las variedades locales de tomate, así como para la distinción entre tipos varietales relacionados. A pesar del uso generalizado de los descriptores estandarizados de tomate, hay poca información sobre los efectos ambientales sobre los valores de los descriptores y sobre su herencia. La evaluación de 12 entradas de tomate procedentes de siete tipos varietales en tres ambientes diferentes (cultivo convencional aire libre, cultivo ecológico aire libre e invernadero) mediante el uso de 36 descriptores, ha permitido establecer la influencia del sistema de cultivo sobre estos descriptores, encontrándose una amplia gama de variación, y demostrando su utilidad para describir los materiales de tomate, su diversidad y relaciones. Por otra parte, puede ser muy interesante asociar características saludables como un elevado contenido en vitaminas o sustancias antioxidantes beneficiosas para la salud. El análisis de 69 entradas locales valencianas de tomate procedentes de ocho tipos varietales para caracteres como contenido en distintos azúcares, ácidos y antioxidantes puso de manifiesto diferencias significativas entre los tipos varietales ensayados para la mayoría de las características. Los tipos varietales 'Cherry' y 'De Penjar' presentaban mayor materia seca, contenido de sólidos solubles, acidez titulable, índice de sabor, ß-caroteno, ácido ascórbico, fenólicos totales y actividad antioxidante que los otros grupos. Los resultados obtenidos serán útiles para la diferenciación, mejora y selección de variedades locales de tomate con propiedades organolépticas mejoradas. Los estudios de caracterización y tipificación de las variedades tradicionales de tomate son imprescindibles para detectar factores que dificultan su puesta en valor y fomento de la explotación comercial. En este sentido, dentro de esta tesis se han caracterizado 3 poblaciones de tomate 'Valenciana d'El Perelló'. La menor productividad de las selecciones ensayadas en comparación con el control comercial parece ser debida a una concentración de la producción en los 2-3 primeros ramilletes de la planta. En el programa de selección y mejora del tomate 'Valenciana d¿El Perelló' que se ha realizado se dispone de selecciones con una distribución de cuajado mucho más uniforme. Por otra parte, una forma muy interesante de potenciar su cultivo, es obtener variedades resistentes al ToMV, derivándose un conjunto de linajes de este tomate con el gen Tm22 que confiere resistencia al ToMV. En cuanto a la adaptación a las condiciones agroclimáticas locales de las variedades tradicionales, esta característica es fundamental de este tipo de variedades. Así, las plantas de tomate del tipo 'De Penjar', han sido cultivadas tradicionalmente en la región mediterránea. Estos materiales están adaptados a condiciones de campo abierto bajo condiciones de bajo consumo de recursos. Sin embargo, el cultivo bajo invernadero se está expandiendo debido al aumento de su demanda. La evaluación de 12 variedades (siete entradas tradicionales, tres selecciones y dos híbridos) del tipo 'De Penjar' en cultivo al aire libre y en cultivo bajo invernadero ha revelado un alto impacto del ambiente de cultivo sobre las propiedades morfológicas, agronómicas y químicas de variedades de tomate 'De Penjar'y sugiere la necesidad de desarrollar variedade / [CA] El treball realitzat en la present tesi pretén contribuir a la posada en valor de les varietats tradicionals valencianes de tomàquet. En primer lloc s'aborda la caracterització d'una col·lecció de 69 entrades de varietats valencianes de tomàquet de vuit tipus varietals ( 'De Borseta', 'Cherry', 'Cor',' De penjar ',' Plana ',' De Pruna ', 'Redona' i 'Valenciana') amb 64 descriptors convencionals i 38 característiques del Tomato Analyzer. S'ha posat de manifest que l'ús de forma complementària de l'eina fenómica del Tomato Analyzer és una nova estratègia per a la caracterització i classificació de les varietats locals de tomàquet, així com per la distinció entre tipus varietals relacionats. Malgrat l'ús generalitzat dels descriptors estandarditzats de tomàquet, hi ha poca informació sobre els efectes ambientals sobre els valors dels descriptors i sobre la seva herència. L'avaluació de 12 entrades de tomàquet procedents de set tipus varietals en tres ambients diferents (cultiu convencional aire lliure, cultiu ecològic aire lliure i hivernacle) mitjançant l'ús de 36 descriptors, ha permès establir la influència del sistema de cultiu sobre aquests descriptors, trobant una àmplia gamma de variació, i demostrant la seva utilitat per descriure els materials de tomàquet, la seva diversitat i relacions. D'altra banda, pot ser molt interessant associar característiques saludables com un elevat contingut en vitamines o substàncies antioxidants beneficioses per a la salut. L'anàlisi de 69 entrades locals valencianes de tomàquet procedents de vuit tipus varietals per a caràcters com a contingut en diferents sucres, àcids i antioxidants va posar de manifest diferències significatives entre els tipus varietals assajats per a la majoria de les característiques. Els tipus varietals 'Cherry' i 'De penjar' presentaven major matèria seca, contingut de sòlids solubles, acidesa, índex de gust, ß-carotè, àcid ascòrbic, fenòlics totals i activitat antioxidant que els altres grups. Els resultats obtinguts seran útils per a la diferenciació, millora i selecció de varietats locals de tomàquet amb propietats organolèptiques millorades. Els estudis de caracterització i tipificació de les varietats tradicionals de tomàquet són imprescindibles per detectar factors que en dificulten la posada en valor i foment de l'explotació comercial. En aquest sentit, dins d'aquesta tesi s'han caracteritzat març poblacions de tomàquet 'Valenciana d'El Perelló'. La menor productivitat de les seleccions assajades en comparació amb el control comercial sembla ser deguda a una concentració de la producció en els 2-3 primers ramells de la planta. En el programa de selecció i millora del tomàquet 'Valenciana d'El Perelló' que s'ha realitzat es disposa de seleccions amb una distribució de quallat molt més uniforme. D'altra banda, una forma molt interessant de potenciar el seu cultiu, és obtenir varietats resistents al ToMV, derivant un conjunt de llinatges d'aquest tomàquet amb el gen Tm22 que confereix resistència al ToMV. Pel que fa a l'adaptació a les condicions agroclimàtiques locals de les varietats tradicionals, aquesta característica és fonamental d'aquest tipus de varietats. Així, les plantes de tomàquet del tipus 'De penjar', han estat cultivades tradicionalment a la regió mediterrània. Aquests materials estan adaptats a condicions de camp obert sota condicions de baix consum de recursos. No obstant això, el cultiu sota hivernacle s'està expandint causa de l'augment de la seva demanda. L'avaluació de 12 varietats (set entrades tradicionals, 3 seleccions i dues híbrids) del tipus 'De penjar' en cultiu a l'aire lliure i en cultiu sota hivernacle ha revelat un alt impacte de l'ambient de cultiu sobre les propietats morfològiques, agronòmiques i químiques de varietats de tomàquet 'De Penjar'y suggereix la necessitat de desenvolupar varietats específiques adaptades a cultiu baix hivernacle / [EN] The work carried out in this thesis aims to contribute to the valorisation of the traditional Valencian tomato varieties. First, the characterization of a collection of 69 entries of Valencian tomato varieties of eight varietal types ('De Borseta', 'Cherry', 'Cor',' De Penjar ',' Plana ',' De Pruna ', 'Redona' and 'Valenciana') with 64 conventional descriptors and 38 characteristics of the Tomato Analyzer. It has been shown that the complementary use of the Tomato Analyzer's phenomic tool is a new strategy for the characterization and classification of local tomato varieties, as well as for the distinction between related varietal types. Despite the widespread use of standardized tomato descriptors, there is little information about the environmental effects on the values of the descriptors and their inheritance. The evaluation of 12 entries of tomato from seven varietal types in three different environments (conventional open air cultivation, open air ecological cultivation and greenhouse) through the use of 36 descriptors, has allowed to establish the influence of the cultivation system on these descriptors, being a wide range of variation, and demonstrating its usefulness to describe tomato materials, their diversity and relationships. On the other hand, it can be very interesting to associate healthy characteristics such as a high content of vitamins or antioxidant substances beneficial to health. The analysis of 69 Valencian local tomato entries from eight varietal types for characters as content in different sugars, acids and antioxidants revealed significant differences between the varietal types tested for most of the characteristics. The varietal types 'Cherry' and 'De Penjar' had higher dry matter, content of soluble solids, acidity, flavor index, ß-carotene, ascorbic acid, total phenolic and antioxidant activity than the other groups. The results obtained will be useful for the differentiation, improvement and selection of local tomato varieties with improved organoleptic properties. Characterization and typification studies of traditional tomato varieties are essential to detect factors that make it difficult to value and promote commercial exploitation. In this sense, within this thesis 3 populations of tomato 'Valenciana d'El Perelló' have been characterized. The lower productivity of the selections tested compared to the commercial control seems to be due to a concentration of the production in the first 2-3 bunches of the plant. In the program of selection and improvement of the tomato 'Valenciana d'El Perelló' that has been made, selections are available with a much more uniform fruit set distribution. On the other hand, a very interesting way to enhance their crop is to obtain varieties resistant to ToMV, deriving a set of lineages of this tomato with the Tm22 gene that confers resistance to ToMV. Regarding the adaptation to the local agroclimatic conditions of the traditional varieties, this characteristic is fundamental of this type of varieties. Thus, tomato plants of the 'De Penjar' type have traditionally been grown in the Mediterranean region. These materials are adapted to open field conditions under conditions of low resource consumption. However, greenhouse cultivation is expanding due to the increase in demand. The evaluation of 12 varieties (seven traditional entrances, three selections and two hybrids) of the 'De Penjar' type in outdoor cultivation and in greenhouse cultivation has revealed a high impact of the cultivation environment on the morphological, agronomic and chemical properties of varieties of tomato 'De Penjar' and suggests the need to develop specific varieties adapted to greenhouse cultivation. / Figás Moreno, MDR. (2019). CARACTERIZACIÓN, TIPIFICACIÓN, SELECCIÓN Y MEJORA GENÉTICA DE VARIEDADES VALENCIANAS DE TOMATE [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/119449 / Compendio

Tesis por compendio / [ES] Hemos utilizado descriptores convencionales y digitales para caracterizar germoplasma español, con el fin de evaluar la variabilidad y probar la eficiencia de esos métodos para diferenciar los materiales. Los resultados muestran gran diversidad dentro de la colección. Además, el fenotipado digital fue capaz de proporcionar una separación más potente. Finalmente, se seleccionó un subconjunto 17 descriptores capaz de distinguir entre accesiones, explicando el 81.81% de la varianza total. Los rasgos del fruto son los más relevantes para la separación entre variedades. Estos hallazgos serán útiles para la recuperación de las variedades tradicionales y el manejo del germoplasma. Las variedades tradicionales más apreciadas de México poseen una aptitud extraordinaria para ser usados como materiales de pre-mejora. Por lo tanto, nos propusimos estudiar la diversidad fenotípica y genotípica de estos materiales, así como el efecto de la polinización abierta en la fijación de las características. La caracterización morfológica y genética de la progenie mostró niveles similares de uniformidad y heterocigocidad a aquellos mostrados por las líneas parentales, sugiriendo que el sistema de reproducción por polinización abierta es eficiente en términos de alcanzar uniformidad agronómica, preservando un cierto grado de diversidad genética. Los estudios genéticos del germoplasma aportan información de gran utilidad. Se utilizó el GBS para estudiar una colección de Capsicum spp. española con el fin de arrojar luz sobre las relaciones filogenéticas de las variedades locales y evaluar su diversidad. Las accesiones europeas mostraron estar estrechamente relacionadas. Además, el origen y tipo de fruto fueron los principales factores que determinaron estructura genética. Los estudios de filogenia también mostraron una estrecha relación entre las accesiones española y mexicana. Los valores Tajima D fueron consistentes con selección positiva en los grupos de C. annuum relacionados con la domesticación. C. baccatum surge como una importante fuente de variabilidad genética y proporcionando a los investigadores la oportunidad de seleccionar individuos para ser introducidos en programas de mejora para el contenido en compuestos bioactivos y resilientes a las condiciones del cambio climático. Por ello, decidimos caracterizar una colección de C. baccatum y C. annuum. Se observó una gran influencia del sistema de cultivo sobre el contenido nutricional donde las concentraciones vieron favorecidas bajo cultivo al aire libre. Asimismo, las accesiones control de C. annuum mostraron concentraciones superiores para la mayoría de compuestos para los dos ambientes. Por otro lado, la buena respuesta C. baccatum demuestra que existe la posibilidad de mejorar estos materiales bajo las condiciones mediterráneas y un alto contenido en compuestos bioactivos. Por último, bajo nuestras condiciones, una ración de pimiento puede aportar entre un 70% y un 120% de la dosis diaria recomendada de ácido ascórbico y entre un 10% y un 60% de la dosis recomendada de minerales. La mejora de las variedades de pimiento para la absorción y uso del fósforo es de suma importancia en la tarea actual de reducir significativamente la necesidad de fertilizantes. El objetivo de este trabajo fue caracterizar una colección de pimiento frente a bajos insumos de fósforo. En general, las condiciones de estrés condujeron a una reducción significativa de la biomasa. Además, el tratamiento de bajo fósforo estimuló el desarrollo de la raíz lateral y pelos radiculares. Además, la concentración de fósforo en los tejidos vegetales disminuyó significativamente. Esta respuesta fue notoriamente superior en las raíces, mostrando la capacidad de movilizar el fósforo hacia otros órganos. Esto proporciona evidencias de la existencia de variabilidad dentro de Capsicum para la eficiencia del uso del fósforo susceptible de ser utilizada en lo / [CA] Hem utilitzat descriptors convencionals i digitals per a caracteritzar una col·lecció de varietats espanyoles, amb la finalitat d'avaluar la variabilitat i provar l'eficiència d'aqueixos mètodes per a diferenciar els materials. Els resultats mostren una gran diversitat dins de la col·lecció. A més, el fenotipat digital va permetre una separació més potent. Finalment, es va seleccionar un subconjunt de 17 descriptors digitals per a distingir entre accessions, explicant el 81.81% de la variància total. Els trets del fruit són els més rellevants per a la separació entre varietats. Aquestes troballes seran útils per a la recuperació de les varietats tradicionals i el maneig del germoplasma. Moltes de les varietats tradicionals més benvolgudes es poden trobar a Mèxic y posseeixen una aptitud extraordinària per a ser usats com a materials de pre-millora. Per tant, ens vam proposar estudiar la diversitat fenotípica i genotípica d'aquests materials, així com l'efecte de la pol·linització oberta en la fixació de les característiques morfològiques i en la fixació genètica. La caracterització morfològica y genètica va mostrar nivells similars d'uniformitat de la progènie a aquells mostrats per les línies parentals, sugerint que la reproducció de pol·linització oberta és eficient en termes d'aconseguir uniformitat agronòmica i alhora preservant un cert grau de diversitat genètica, un fet d'enorme rellevància per a l'adaptació a les condicions de canvi climàtic. Els estudis genètics del germoplasma existent aporten informació de gran utilitat. En la present tesi es va utilitzar el GBS per a estudiar una col·lecció de Capsicum spp. amb la finalitat de llançar llum sobre les relacions filogenètiques de les varietats locals i avaluar la seua diversitat i estructura. Les accessions europees estaven estretament relacionades. A més, les característiques dels fruits i l'origen van ser els principals factors que van determinar la l'estructura genètica. Els estudis de filogènia també van mostrar una estreta relació entre les accessions espanyola i mexicana. Els valors del mètode estadístic Tajima D van ser consistents amb la selecció positiva en els grups de C. annuum relacionats amb la domesticació. C. baccatum sorgeix com una important font de variabilitat i proporcionant l'oportunitat de seleccionar individus per a programes de millora per al contingut en compostos bioactius i condicions del canvi climàtic. Ací es va caracteritzar una col·lecció de C. baccatum i C. annuum. Es va observar una gran influència del sistema de cultiu, on les compostos es van veure afavorides baix cultiu a l'aire lliure. C. annuum van mostrar concentracions superiors per a la majoria de compostos. La bona resposta de C. baccatum demostra que existeix la possibilitat de millorar aquests materials de cara a obtindre individus adaptats a les condicions mediterrànies i un alt contingut en compostos bioactius. Per ultime, sota les nostres condicions, una ració de pimentó pot aportar entre un 70% i un 120% de la dosi diària recomanada d'acidifique ascòrbic i entre un 10% i un 60% de la dosi recomanada de minerals. La millora de les varietats de pimentó per a l'absorció i ús del fòsfor és de suma importància en la tasca actual de reduir la necessitat de fertilitzants. L'objectiu va ser caracteritzar una col·lecció de pimentó enfront de baixos inputs de fòsfor. En general, les condicions d'estrés van conduir a una reducció de la biomassa. A més, va estimular el desenvolupament de l'arrel lateral i de pèls radiculars. A més, la concentració de fòsfor en els teixits vegetals va disminuir significativament. Aquesta resposta va ser notòriament superior en les arrels, mostrant la capacitat de mobilitzar el fòsfor acumulat cap a altres òrgans. Això proporciona evidències de l'existència de variabilitat dins de Capsicum per a l'eficiència de l'ús del fòsfor susceptible de ser utilitzada en / [EN] Herein we used conventional and digital descriptors to characterize a collection Spanish landraces in order to assess the diversity and to test the discriminating ability of said methods. A considerable variation was found for the collection. Digital phenotyping enabled a more powerful separation. We conclude by selecting a subset of 17 descriptors which enable to distinguish among closely related C. annuum accessions. Finally, fruit traits explained the highest percentage of variance for our collection. These findings will be useful to the recovery of heirloom peppers and will boost germplasm characterization and management in seed banks. Some of the most known landraces from Mexico encompass a remarkable aptitude to be used as pre-breeding materials. Hence, we studied the phenotypic and genotypic diversity within these materials and the open-pollination effect on the fixation of morphological characteristics and on the genetic fixation. Morphological and genetic analysis of the progeny showed similar or lower levels of genetic and morphological uniformity than those from progenitors, suggesting that open-pollinated program is efficient in terms of reaching enough agronomic uniformity, while preserving a certain degree of genetic diversity, of paramount importance for the adaptation to climate change. Germplasm genetic studies provide vital information. Herein we used GBS to study a Spanish collection of Capsicum spp. to shed light into phylogenetic relationships and to evaluate their diversity and structure. European accessions showed a close relationship. Furthermore, fruit traits and region of origin were the main factors defining population structure. Spanish and Mexican accessions showed a close phylogenetic relationship; Finally, Tajima's D statistic values were consistent with positive selection in the C. annuum clusters related to domestication. These findings provide relevant information on the origin and relationships of Spanish landraces and for future association mapping studies in pepper. C. baccatum represents a remarkable genetic pool that provides opportunity to select superior individuals to be used in breeding programs for improved bioactive compounds content and resilience to climate change materials. Hence, we characterized a collection of C. baccatum and C. annuum materials. Cultivation system had a major effect controlling fruit's nutrient profile. C. annuum controls presented higher concentrations for most compounds under both conditions. The good performance of C. baccatum accessions shows that there are opportunities to breed materials adapted to the Mediterranean conditions and with interesting properties, especially under open-field conditions. Finally, under our conditions, a serving of pepper cultivated could provide between 70% and 120% of the recommended dietary allowance for ascorbic acid and between 10% and 60% for minerals. Improving pepper varieties for their uptake and use of phosphorus would significantly reduce the need for fertilizer applications. Hence, we characterized the main adaptations, of a Capsicum spp. collection, to low phosphorus inputs. Overall, stress conditions lead to significant reduction of biomass. Stress treatment stimulated lateral root length and root hairs growth. Furthermore, concentration of this mineral in plant tissues decreased significantly. This response was notoriously higher in the roots, demonstrating a high ability to mobilise accumulated phosphorus to other plant organs, providing evidence that within the Capsicum genus there is usable variability for phosphorus use efficiency for breeding programs for low input adaptation. / Pereira Dias, L. (2019). Study and exploitation of varietal diversity for agroclimatic adaptation and nutritional content improvement in Capsicum spp [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/134055 / Compendio