La polinización entomófila es un servicio ecosistémico fundamental que mejora el rendimiento y la calidad de muchos cultivos. Las abejas y los abejorros proporcionan la mayoría de los servicios de polinización, pero su eficiencia puede verse reducida bajo ciertas condiciones. En este estudio proponemos la utilización de sírfidos como posibles polinizadores alternativos, con el objetivo de probar su eficacia en aquellas condiciones y cultivos en los que los polinizadores disponibles comercialmente son ineficaces. En este proyecto de tesis doctoral se utilizaron cinco especies de sírfidos eristalinos: Eristalis tenax (Linnaeus, 1758), Eristalinus aeneus (Scopoli, 1763), Eristalis arbustorum (Linnaeus, 1758), Eristalinus taeniops (Wiedemann, 1818) y Myathropa florea (Linnaeus, 1758). Se estudió la eficacia polinizadora de estas especies en dos cultivos de producción de semillas (apio y rábano) y un cultivo frutal (aguacate), todos ellos en sistemas protegidos (invernadero o mallas de exclusión). Además, se investigó el efecto de las altas temperaturas sobre la viabilidad de las pupas, así como el uso de una metodología óptima para su liberación en los cultivos. Los tres primeros capítulos de esta memoria están dedicados a tres cultivos difrentes. En el capítulo 1 se estudió la eficiencia de los sírfidos como polinizadores de cultivos de semillas híbridas de apio (Apium graveolens L.) en invernadero. Se utilizaron las especies E. aeneus, E. tenax y E. arbustorum en la variedad de apionabo (Apium graveolens var. rapaceum (Mill.) DC.), mientras que las especies E. aeneus, M. florea y E. arbustorum se estudiaron en la variedad de apio común (Apium graveolens var. dulce (Mill.) DC.). Los experimentos se llevaron a cabo en cajas de polinización experimentales ubicadas dentro de un invernadero, y la eficiencia de los sírfidos se comparó también con otros polinizadores disponibles comercialmente. Entre los resultados principales destacamos que la especie Eristalis tenax presentó las mayores tasas de visitas florales en la variedad de apio nabo, seguida de E. arbustorum y E. aeneus. En la variedad de apio común, M. florea y E. arbustorum fueron las especies con mayor número de visitas florales, seguidas de E. aeneus. Las visitas florales a ambas variedades de apio aumentaron con el aumento de la densidad de polinizadores y se observó una preferencia generalizada por la línea masculina fértil, salvo en M. florea. La actividad polinizadora de los sírfidos estuvo influenciada en gran medida por las condiciones ambientales. Así, la actividad floral en días soleados se concentró en las mañanas, mientras que en tiempo nublado presentaron diferentes patrones de actividad a lo largo del día. Además, se observó una mayor eficiencia polinizadora de los sírfidos frente la mosca azul Protophormia terraenovae (Robineau-Desvoidy, 1830) y la abeja melífera Apis mellifera (Linnaeus, 1758). El segundo capítulo se dedicó al cultivo del rábano en invernadero. La producción de semillas de Raphanus sativus L. depende, al igual que el apio, de la producción de híbridos donde la polinización cruzada entre líneas parentales es necesaria. Las especies E. tenax y M. florea se probaron a dos densidades diferentes, mientras que el sírfido E. taeniops se probó a una sola densidad. De nuevo, E. tenax fue la especie que presentó el mayor número medio de visitas florales, seguida de M. florea y E. taeniops. Mayores densidades de sírfidos aseguraron un mayor número de visitas florales. Los sírfidos visitaron activamente las tres líneas parentales de rábano, y todas ellas prefirieron las flores de la línea fértil masculina sobre las flores de las líneas masculinas estériles. Aunque no se encontraron diferencias estadísticamente significativas en la producción media de semillas por jaula de polinización, E. tenax obtuvo la mayor producción de semillas, seguida de E. taeniops y finalmente de M. florea. No se observaron diferencias notables en la producción de semillas entre la alta y baja densidad de sírfidos. En el tercer capítulo se estudió la eficiencia polinizadora de tres especies de sírfidos (E. tenax, E. arbustorum y M. florea) en el cultivar de aguacate 'Lamb Hass' (Persea americana Mill. ‘Lamb Hass’). Estos experimentos se realizaron en parcelas cubiertas con malla y en una parcela semiabierta. Las especies M. florea y E. tenax presentaron el mayor número de visitas a las flores de aguacate, seguidas de las parcelas “mixtas” de sírfidos, la especie E. arbustorum y, por último, los insectos visitantes en parcela abierta. Los árboles situados en las parcelas cubiertas recibieron más visitas florales que los árboles de la parcela abierta. El número de visitas a las fases florales femeninas y masculinas del aguacate fue diferente entre las tres especies de sírfidos. En general, se observaron tasas más altas de visitas florales con el aumento de la temperatura en los sírfidos, excepto en M. florea. Los sírfidos entraron en contacto con las estructuras reproductivas de las flores, pudiendo obtener una producción óptima de frutos. Sin embargo, las abejas transportaron mayor cantidad de granos de polen total y de aguacate. Encontramos diferencias significativas en la producción de frutos de mayor tamaño (3-5 cm) entre tratamientos, siendo mayor en E. arbustorum, M. florea y en las parcelas “mixtas”. Se observó menor producción en E. tenax y en parcelas abiertas. Sin embargo, los bajos resultados obtenidos con E. tenax estuvieron influenciados por el mal estado de los árboles ubicados en sus parcelas, y muy posiblemente no reflejen su verdadera eficiencia polinizadora. El primer objetivo del capítulo 4 fue evaluar el efecto de las altas temperaturas sobre la mortalidad y el tiempo de desarrollo de las pupas de cinco sírfidos eristalinos (E. aeneus, E. taeniops, E. arbustorum, E. tenax y M. florea) en dos edades diferentes de pupas (pupas tempranas y tardías). Los resultados obtenidos mostraron que ninguna de las especies sobrevivió a la exposición continua de 40ºC. La emergencia de adultos se mantuvo en valores óptimos hasta los 30ºC en todas las especies estudiadas y en las dos edades de pupa, mientras que presentaron comportamientos variables a 35ºC, siendo E. aeneus la especie más tolerantes a las altas temperatura en fase de pupa. En general, se observó que el tiempo de desarrollo disminuía a medida que aumentaba la temperatura hasta un límite por encima del cual se mantenía o incluso volvía a aumentar. El segundo objetivo del capítulo fue estudiar el uso de diferentes dispositivos para mejorar la tasa de emergencia de adultos en los cultivos. Dos de ellos se basaron en el principio del enfriamiento evaporativo: los contenedores con tecnología "Evaptainer" y los contenedores de arcilla sin esmaltar con el sistema "Pot-in-Pot". La tercera metodología fue el uso de cajas de cartón sin ningún mecanismo de enfriamiento. De los tres dispositivos probados en condiciones de alta insolación, sólo los recipientes de barro (sistema Pot-in-Pot) con mayor espacio entre ellos, y las cajas de cartón corrugado semicerradas colocadas en lugares sombreados, obtuvieron resultados adecuados. / La presente tesis doctoral ha sido financiada por la Generalitat Valenciana mediante la subvención para la contratación de personal investigador de carácter predoctoral (ACIF/2018).

Phenolic substances were detected in the celery (Apium graveolens) in three species. Monitoring the phenolics were accomplished in the raw state of the plant, in the plant that was cooked, in the stock and in the dried state. In this master´s thesis are summarized results that were measured, methodology relating to the measurement as well as a description of cultivation of those plants. From the results arise that the smallest amount of phenolic substances has an extract from cooked celery. The biggest amount of phenolic substances is in the raw celery´s stalk as well as in the dried celery. In the celery were identified another three phenolics - Apigenin, Kaempferol, and Lureolin.

Tesis por compendio / [ES] En las sociedades modernas ha aumentado la demanda de alimentos funcionales, así como la alimentación como una experiencia gastronómica. Surge así una oportunidad de revalorizar el uso de plantas silvestres comestibles mediante su domesticación y adaptación a cultivo. Algunas de estas especies, además de incorporar sabores distintos, son percibidas como beneficiosas para la salud, factor que a nivel científico puede corresponder con la acumulación de compuestos bioactivos. La presente Tesis es un trabajo de evaluación y pre-domesticación de dos especies de amplia distribución en nuestra región, destacadas por su alto potencial funcional y calidad organoléptica. El objetivo es, por un lado, aumentar el conocimiento en estos componentes de la calidad; y por otra parte, establecer una base para los programas de domesticación y adaptación a cultivo. La primera parte de esta Tesis se centra en el potencial de la berraza. Hasta la fecha se ha descrito su alto potencial en términos de contenido en fenoles totales y capacidad reductora de radicales libres. Nuestros resultados ampliando el número de muestras no sólo confirman dicho potencial, sino que establecen además una clara correlación entre ambos caracteres. Se sugiere así que la capacidad reductora de la berraza está principalmente definida por la acumulación de compuestos fenólicos, especialmente derivados de la quercetina. Por otro lado, el perfil volátil revela una prevalencia de compuestos terpenoides y fenilpropanoides. Este perfil es único en comparación con otras especies cultivadas; se identifican, sin embargo, ciertas similitudes que podrían explicar la relación de sabor entre ellas. Pese a su interés funcional y aromático, el cultivo convencional resulta poco prometedor. Queda no obstante la vía abierta a nuevos trabajos de adaptación a cultivo hidropónico como alternativa prometedora. La segunda parte de la Tesis está orientada al estudio de la rabaniza. Debido a la latencia secundaria de su semilla, se hace necesario en primer lugar establecer un tratamiento efectivo que permita obtener una germinación elevada y uniforme. Nuestros resultados sugieren un uso combinado de hipoclorito de sodio y ácido giberélico, tratamiento adecuado en los programas de mejora y que puede ser además adaptado para su uso comercial a gran escala. Los resultados de calidad funcional destacan especialmente la acumulación de ácido ascórbico, de alto poder antioxidante. En su perfil de glucosinolatos destaca la sinigrina, de potencial funcional y responsable en gran medida de su aroma; los resultados sugieren, no obstante, la síntesis de otros glucosinolatos. Es, por el contrario, acumuladora de nitratos como antinutrientes, factor que será determinante en las prácticas aplicadas para su futuro cultivo. Se han caracterizado además los materiales disponibles para identificar rasgos de interés a nivel morfoagronómico. La moderada variabilidad morfológica tiene claras implicaciones para los programas de mejora, limitando el número de cultivares a desarrollar. Por otra parte, el test hedónico sugiere que se pueden desarrollar distintos productos comerciales, como germinados y brotes tiernos, destinados a distintos nichos de mercado. Finalmente, se han evaluado dos sistemas modelo de cultivo, campo e invernadero, y el comportamiento en diversos ciclos. La producción en campo aumenta la calidad visual y funcional, con mayor contenido en vitamina C y fenoles y menor acumulación de nitratos. Sugerimos pues la producción de rabaniza en campo. No obstante, los meses más fríos pueden afectar negativamente la calidad, lo que supone una vía a nuevos estudios. En definitiva, los trabajos de esta Tesis aumentan, por un lado, el conocimiento morfroagronómico, nutracéutico y volátil de las plantas silvestres utilizadas. Suponen además una base para el establecimiento de estas especies como nuevos cultivos en las regiones mediterráneas, identifican / [CA] En les societats modernes ha augmentat la demanda d'aliments funcionals i s'ha promogut a més l'alimentació com una experiència gastronòmica. Sorgeix així una oportunitat de revaloritzar l'ús de plantes silvestres comestibles, mitjançant la seua domesticació i adaptació a cultiu. Algunes d'aquestes espècies, a més d'incorporar sabors diferents, són percebudes com a beneficioses per a la salut, factor que a nivell científic pot correspondre amb l'acumulació de compostos bioactius. La present Tesi es un treball d'avaluació i pre-domesticació de dues espècies d'àmplia distribució a la nostra regió, destacades per un alt potencial funcional i qualitat organolèptica. L'objectiu és, d'una banda, augmentar el coneixement d'aquests dos components de la qualitat; i d'altra banda, establir una base per als programes de domesticació i adaptació a cultiu. La primera part d'aquesta Tesi se centra en el potencial del creixen de sèquia. Fins hui s'ha descrit el seu potencial en termes de contingut en fenols totals i capacitat reductora de radicals lliures. Els nostres resultats ampliant el nombre de mostres no solament confirmen aquest potencial, sinó que estableixen a més una clara correlació entre els dos caràcters. Se suggereix així que la capacitat reductora del creixen està principalment definida per l'acumulació de compostos fenòlics, especialment derivats de la quercetina. D'altra banda, el perfil volàtil revela una prevalença de compostos terpenoids i fenilpropanoids. Aquest perfil és únic en comparació amb altres espècies cultivades; no obstant això, s'identifiquen certes similituds que podrien explicar la relació entre aquestes espècies. Malgrat el seu interés funcional i aromàtic, el cultiu convencional és poc prometedor. No obstant això, queda oberta la via a nous treballs d'adaptació a cultiu hidropònic com a alternativa prometedora. La segona part de la Tesi està orientada a l'estudi de la ravenissa. A causa de la latència secundària de la seua llavor, es fa necessari en primer lloc establir un tractament efectiu que permeta obtindre una germinació elevada i uniforme. Els resultats suggereixen un ús combinat d'hipoclorit de i àcid giberèlic. Aquest tractament és adequat en els programes de millora i pot ser a més adaptat per al seu ús comercial a gran escala. Els resultats de qualitat funcional destaquen l'acumulació d'àcid ascòrbic, de gran poder antioxidant. En el seu perfil de glucosinolats destaca la sinigrina, de potencial funcional i responsable en gran manera de la seua aroma; els resultats suggereixen, a més, la síntesi d'uns altres glucosinolats. És, per contra, acumuladora de nitrats com a antinutrients, factor que serà determinant en les pràctiques que s'empren per al seu futur cultiu. S'han caracteritzat a més els materials disponibles per a identificar caràcters d'interés morfoagronòmic. La moderada variabilitat morfològica té clares implicacions per als programes de millora, limitant el nombre de varietats comercials a desenvolupar. D'altra banda, el test hedònic suggereix que es poden desenvolupar diferents productes comercials com són germinats i brots tendres, destinats a diferents mercats. Finalment, s'han avaluat dos sistemes de cultiu, camp i hivernacle, i el comportament en diversos cicles. La producció en camp augmenta la qualitat visual i funcional, amb un major contingut en vitamina C i compostos fenòlics i menor acumulació de nitrats. Suggerim doncs la producció de ravenissa sota camp. No obstant això, els mesos més freds poden afectar negativament la qualitat, el que suposa una via a nous estudis. En definitiva, els treballs d'aquesta Tesi augmenten, d'una banda, el coneixement morfroagronòmic, nutricèutic i volàtil de les plantes silvestres utilitzades. Suposen a més una base per a l'establiment d'aquestes espècies com a nous cultius adaptats a les regions mediterrànies, identificant punts clau per a la seua adaptaci / [EN] Modern societies have increased the demands on functional, as well as the consideration of feeding as a gastronomic experience. These key points encourage the revalorization of wild edible plants by means of the domestication and adaptation into crop systems. Some of these species, apart from providing new tastes, are also perceived as beneficial for health. These perceived benefits can scientifically correspond to the accumulation of bioactive compounds. The current Thesis is aimed at the evaluation and pre-domestication of two wild species broadly found in our region, which highlight for their functional potential and organoleptic quality. The aim is, on one hand, to increase the knowledge on these components of quality; and, on the other hand, to establish a basis for the domestication and crop adaptation programs. The first part of this Thesis is focused on analyzing the potential of water celery. Previous authors have described high antioxidant properties for this species in terms of content in total phenolics and free radical scavenging capacity. Our work with a larger quantity of materials confirms this potential and establishes a clear correlation between both traits. Thus, we suggest that the free radical scavenging capacity is mainly due to the accumulation of phenolics, mainly quercetin derived compounds. On the other hand, the volatile profile is rich in terpenoid compounds and phenylpropanoids. Such profile is unique compared to other cultivated species. However, there are some similarities that may explain the resemblances among them. Despite the functional and aromatic interest of water celery, its adaptation into conventional systems is not greatly promising. Nevertheless, we suggest that future works could consider the hydroponic system as a promising alternative. The second part of this Thesis is focused on the study of wall rocket. Due to the secondary dormancy of their seeds, it is firstly needed the establishment of an adequate treatment for a high and uniform germination. Our results suggest the synergistic use of sodium hypochlorite together with gibberellic acid. This treatment can be successfully used in breeding programs, and also adapted for commercial application in a productive scale. Results of the functional quality highlight the accumulation of ascorbic acid, with high antioxidant power. Sinigrin is the main glucosinolate determined. Sinigrin has high functional potential and is great responsible of the aroma in wall rocket. Moreover, results suggest that other glucosinolates are also present. On the other hand, wall rocket accumulates high levels of nitrates as antinutrients. This trait is a critical determinant for the cultivation practices to be used. The available materials have been also characterized in order to identify morphoagronomic traits of interest. The moderate morphological variability has clear implications for breeding programs and the quantity of cultivars that can be obtained. On the other hand, the hedonic test suggests that several products could be commercially exploited, including microgreens and baby-leaves. The development of different commercial products can increase the market opportunities. Finally, two model systems of cultivation, field and greenhouse, and also the behavior of plants under different growing cycles, have been evaluated. The field production increases the visual and functional quality, with the enhancement of vitamin C and total phenolic and the reduction of nitrates. Thus, we suggest that commercial production should be performed under field conditions. Nevertheless, increasing the quality during the coldest months is still an area of study. In summary, this Thesis increase the morphoagronomic, nutraceutical and volatile knowledge on the wild plants used. In addition, these works are a basis for the establishment of these species as new crops adapted to the Mediterranean regions, with the identification of key points for crop adaptation. / Guijarro Real, C. (2019). Prospección, recuperación, selección y pre-domesticación de plantas autóctonas con alto potencial funcional [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/133054 / Premios Extraordinarios de tesis doctorales / Compendio