Estressos abiòtics com la sequera i la salinitat són els factors ambientals més importants que limiten la productivitat dels cultius. Estratègies per millorar el creixement dels cultius sota condicions d'estrès abiòtic inclouen la millora convencional, la selecció assistida per marcadors, l'enginyeria genètica i l'aplicació de bioreguladors naturals o sintètics. Els bioreguladors naturals són hormones vegetals com l'àcid abscísic (ABA), citoquinines, giberelines i l’àcid jasmònic, mentre que els bioreguladors sintètics són productes químics que milloren el creixement de les plantes en condicions de camp. Els fitoprotectors són bioreguladors sintètics que selectivament protegeixen les plantes del cultiu, però no les males herbes dels herbicides induint de forma coordinada les vies de detoxificació d'herbicides. A més del seu paper directe en la detoxificació, alguns fitoprotectors també poden millorar el creixement de plantes en particular sota condicions d'estrès abiòtic. He avaluat un nombre de potencials bioreguladors sintètics sols o en combinació amb ABA per seleccionar les combinacions que milloren el creixement i la productivitat de l'arròs en condicions de sequera (o estrès hídric) moderada, però a llarg termini i d’estrès per salinitat, optimitzat en una cambra de creixement. L’agent fitoprotector ciprosulfamida sol o en combinació amb ABA s'ha trobat que promou el creixement de l'arròs sota condicions d’estrès salí, donant lloc a una floració avançada i a l'aparició de tiges noves. Aquestes respostes van estar absents o van ser molt més limitades en les plantes no tractades sotmeses a estrès. Experiments per desentranyar les bases moleculars de l'efecte de la ciprosulfamida han resultat en la identificació de gens que són potencialment responsables de la millora del rendiment de les plantes d'arròs sota estrès per salinitat. L'anàlisi proteòmic de les plantes d'arròs sense tractar i de les tractades amb ciprosulfamida i / o ABA en presència o absència d'estrès per salinitat ens ha permès identificar gens de resposta a l'estrès amb funcions relacionades amb la defensa, la destoxificació, l'energia, el metabolisme, la fotosíntesi, el plegament i el transport de proteïnes, entre d'altres. Curiosament, moltes proteïnes que eren modulades per l'exposició a estrès per salinitat també van ser modulades per ciprosulfamida o ciprosulfamida més ABA. Proposem que l’agent fitoprotector ciprosulfamida indueix gens de resposta a l'estrès abiòtic i preadapta les plantes per suportar les condicions d’estrès abiòtic. Tres gens que codifiquen per late embryogenesis abundant group 3 protein (OsLEA3), putative fumarylacetoacetate hydrolase (FAH) i mitochondrial import inner membrane translocase (TIM) estan induïdes fortament per l'estrès salí, així com per ciprosulfamida o ciprosulfamida més ABA en l'absència d'estrès. Es va trobar una correlació positiva entre els perfils d'expressió génica determinada per la reacció en cadena de la polimerasa quantitativa o en temps real amb la transcriptasa inversa (qRT-PCR) i les dades de proteòmica. / Estreses abióticos como la sequía y la salinidad son los factores ambientales más importantes que limitan la productividad de los cultivos. Estrategias para mejorar el crecimiento de los cultivos bajo condiciones de estrés abiótico incluyen la mejora convencional, la selección asistida por marcadores, la ingeniería genética y la aplicación de biorreguladores naturales o sintéticos. Los biorreguladores naturales son hormonas vegetales como el ácido abscísico (ABA), citoquininas, giberelinas y ácido jasmónico, mientras que los biorreguladores sintéticos son productos químicos que mejoran el crecimiento de plantas en condiciones de campo. Safeners son biorreguladores sintéticos que selectivamente protegen a las plantas del cultivo pero no a las malas hierbas de los herbicidas, induciendo de forma coordinada todas las vías de detoxificación de herbicidas. Además de su papel directo en la detoxificación, algunos safeners también pueden mejorar el crecimiento de plantas en particular bajo condiciones de estrés abiótico. He evaluado diversos biorreguladores sintéticos candidatos, solos o en combinación con ABA para seleccionar las combinaciones que mejoren el crecimiento y la productividad del arroz en condiciones de sequía o salinidad moderada, pero a largo plazo, optimizado en una cámara de crecimiento. Cyprosulfamide solo o en combinación con ABA se ha encontrado que promueve el crecimiento del arroz bajo estrés por salinidad, dando lugar a una floración temprana y a la aparición de tallos nuevos. Estas respuestas eran ausentes o mucho más limitadas en las plantas no tratadas sometidas a estrés. Experimentos para desentrañar las bases moleculares de la actividad de cyprosulfamide resultaron en la identificación de genes que son potencialmente responsables de la mejora del rendimiento de las plantas de arroz bajo estrés por salinidad. El análisis proteómico de las plantas de arroz sin tratar y las tratadas con cyprosulfamide y / o ABA en presencia o ausencia de estrés por salinidad nos ha permitido identificar genes de respuesta a estrés con funciones relacionadas con la defensa, la detoxificación, la energía, el metabolismo, la fotosíntesis, el plegamiento de proteínas y el transporte de proteínas, entre otros. Curiosamente, muchas proteínas que eran moduladas por la exposición a estrés por salinidad también eran moduladas por cyprosulfamide o cyprosulfamide más ABA. Nosotros proponemos que el safener cyprosulfamide induce genes responsables de estrés abiótico y adapta a las plantas para soportar las condiciones de estrés abiótico. Tres genes que codifican late embryogenesis abundant group 3 protein (OsLEA3), putative fumarylacetoacetate hydrolase (FAH) y mitochondrial import inner membrane translocase (TIM) fueron inducidas fuertemente por el estrés de salinidad, así como por cyprosulfamide o cyprosulfamide más ABA en la ausencia de estrés. También se vió una correlación positiva entre los perfiles de expresión genética determinada por la reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real o cuantitativa con transcriptasa inversa (qRT-PCR) y los datos de proteómica. / Abiotic stresses such as drought and salinity are important environmental factors that limit crop productivity. Strategies to improve the growth of crops under abiotic stress conditions include conventional breeding, marker-assisted breeding, genetic engineering and the application of natural and synthetic bioregulators. Natural bioregulators include plant hormones such as abscisic acid (ABA), cytokinins, gibberellins and jasmonic acid, whereas synthetic bioregulators are chemical products that improve plant growth under field conditions. Safeners are synthetic bioregulators that selectively protect crop plants but not weeds from herbicides by coordinately inducing entire herbicide detoxification pathways. In addition to their direct role in detoxification, some safeners can also improve plant growth particularly under abiotic stress conditions. I evaluated a number of potential synthetic bioregulators alone or in combination with ABA to select the combinations that improved rice growth and productivity under mild but long-term drought and salinity stress conditions optimized in a growth chamber. Cyprosulfamide alone or in combination with ABA was found to promote rice growth under salinity stress, resulting in earlier flowering and the appearance of new tillers. These responses were either absent or much more limited in untreated plants under stress. Experiments to unravel the molecular basis of cyprosulfamide activity resulted in the identification of genes that were potentially responsible for the improved performance of rice plants under salinity stress. Proteomic analysis of untreated rice plants and those treated with cyprosulfamide and/or ABA in the presence or absence of salinity stress allowed us to identify stress-response genes with roles in defense, detoxification, energy, metabolism, photosynthesis, protein folding and protein transport among others. Interestingly, many proteins that were modulated by exposure to salinity stress were also modulated by cyprosulfamide or cyprosulfamide plus ABA. We propose that cyprosulfamide induces abiotic stress-response genes and pre-adapts the plants to withstand abiotic conditions. Three genes encoding a late embryogenesis abundant group 3 protein (OsLEA3), a putative fumarylacetoacetate hydrolase (FAH) and a mitochondrial import inner membrane translocase (TIM) were strongly upregulated by salinity stress as well as by cyprosulfamide or cyprosulfamide plus ABA in the absence of stress. There was good agreement between gene expression profiles determined by quantitative real-time reverse transcriptase polymerase chain reaction and the proteomic data.

Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA). Centre Torre Marimon / Les diferents tasques exposades en aquesta tesi busquen aprofundir en els coneixements sobre la resistència de Juglans regia L. a les gelades de tardor, en les vessants metodològica, genètica i ecofisiològica. El primer objectiu del treball va ser el determinar una metodologia adequada per avaluar el caràcter “resistència a les gelades de tardor” en J. regia, aspecte recollit en el Capítol I. Es va testar la utilitat del paràmetre Fv/Fm obtingut a partir de la mesura de la fluorescència de les clorofil·les del clorènquima de l’escorça en brots de l’any. Els resultats van ser comparables amb els dels mètodes habitualment utilitzats per avaluar els danys de gelades en brots llenyosos, com són l’anàlisi visual de danys i el càlcul d’alliberació relativa d’electròlits. Aquest primer estudi va permetre establir la temperatura de -8.5ºC com la que ja provoca danys visibles sobre J. regia a la tardor. Tot i ser l'avaluació dels danys per fred mitjançant la Fv/Fm el sistema més fàcil i ràpid, a partir del II capítol, per la naturalesa dels objectius dels diferents assaigs, els mètodes emprats van ser els dos mètodes “clàssics” esmentats. L’aprofundiment en els coneixements de la genètica d’aquest caràcter adaptatiu es va abordar als capítols II i III. En primer lloc, es va analitzar la relació entre el genotip i l’ambient i el pes relatiu de cada un dels factors pel que fa a la resistència a les gelades de tardor. L’estudi es va realitzar en quatre procedències de Juglans regia L. de la Península Ibèrica, plantades a dues zones ecològicament diferents també dins de la Península Ibérica. Es van detectar diferències temporals en l'aclimatació al fred entre els dos llocs d'assaig; no obstant, l’ordre que ocupava cada procedència en relació als danys observats a cada assaig fou el mateix. Així doncs, es va poder constatar la importància de la component genètica en l’expressió d’aquest caràcter. Dins d’aquest assaig es va observar un vincle altitudinal, en el que les procedències de les zones de menor altitud eren sempre les més danyades. Posteriorment l’estudi es va centrar en estimar l’heretabilitat familiar del caràcter, a partir d’un test de progènies, obtenint un valor de hF2=0.63. S’avaluà també el vincle del caràcter amb altres caràcters fenològics i vegetatius i s’observà una correlació genètica significativa i positiva tant amb la durada del període vegetatiu com amb el creixement anual en diàmetre. El valor de l’heretabilitat en sentit estricte calculat a partir de la correlació progenitor-progènie va ser de h2 = 0,34. L’últim objectiu, abordat al capítol IV, consistí en l’avaluació de la influència de l’estrès hídric estival (típic del Clima Mediterrani) sobre la resistència dels Juglans a les gelades de tardor. Aquest estudi es va realitzar sobre una progènie de J. regia i una d’ híbrida de J. ×intermedia. Es varen aplicar diferents tractaments de reg tant en arbres adults com en juvenils. S’analitzaren diferents paràmetres relacionats amb l’aclimatació: la caiguda de fulla, el contingut hídric de les varetes i l’ acumulació de sucres solubles i midó als teixits. Els resultats de la major part de les variables estudiades van mostrar un possible avançament de l’aclimatació en els individus sotmesos a tractaments hídrics restringits. Ara bé, aquesta aparent avantatge compromet negativament el creixement i per tant aquests resultats mereixen una avaluació acurada en les noves aforestacions de l’àrea mediterrània. / Las diferentes tareas que se exponen en esta tesis buscan profundizar en los conocimientos sobre la resistencia de Juglans regia L. a las heladas de otoño, en las vertientes metodológica, genética y ecofisiológica. El primer objetivo del trabajo fue determinar una metodología adecuada para evaluar el carácter “resistencia a las heladas de otoño” en J. regia, recogido en el Capítulo I. Se testó la utilidad del parámetro Fv/Fm obtenido a partir de la fluorescencia de las clorofilas del clorénquima cortical de la corteza en brotes del año. Los resultados fueron comparables con los métodos utilizados habitualmente para evaluar daños producidos por heladas en brotes lignificados, como son el análisis visual de daños y el cálculo de la liberación relativa de electrolitos. Este primer estudio permitió establecer la temperatura de -8.5ºC como la que ya provoca daños visibles sobre J. regia en otoño. Aunque la evaluación de los daños mediante la Fv/Fm fue el sistema más rápido y fácil, a partir del Capítulo II, debido a la naturaleza de los objetivos de los diferentes ensayos, los métodos utilizados fueron los “clásicos”, mencionados anteriormente. La profundización en los conocimientos de la genética de este carácter adaptativo se abordó en los capítulos II y III. En primer lugar, se analizó la relación entre el genotipo y el ambiente y el peso relativo de cada uno de los factores en relación a la resistencia a las heladas de otoño. El estudio se realizó en cuatro procedencias de Juglans regia L. de la Península Ibérica, plantadas en dos zonas ecológicamente diferentes también dentro de la Península Ibérica (una de clima atlántico y otra de clima mediterráneo). Se detectaron diferencias temporales en la aclimatación al frío entre los dos sitios de ensayo; no obstante, el orden que ocupaba cada procedencia en relación a los daños observados en cada ensayo fue el mismo. De esta manera se pudo constatar la importancia de la componente genética en la expresión de este carácter. En este ensayo se observó un vínculo altitudinal, en el que las procedencias de las zonas de menor altitud eran las más dañadas. Posteriormente el estudio se centró en estimar la heredabilidad familiar del carácter, a partir de un test de progenies, integrado por 22 familias de medios de hermanos de J. regia de distintos orígenes, obteniéndose un valor de hF2=0.63. Se evaluó también el vínculo del carácter con otros caracteres fenológicos y vegetativos como el crecimiento anual en diámetro. El valor de la heredabilidad en sentido estricto calculado a partir de la correlación progenitor-progenies fue de h2 = 0,34. El último objetivo, abordado en el capítulo IV, consistió en la evaluación de la influencia del estrés hídrico estival (típico del clima Mediterráneo) sobre la resistencia de los Juglans a las heladas de otoño. Este estudio se realizó sobre una progenie de J. regia y una progenie híbrida de J. ×intermedia. Se aplicaron diferentes tratamientos de riego en árboles adultos y juveniles. Se analizaron diferentes parámetros relacionados con la aclimatación: caída de hoja, contenido hídrico de varetas y acumulación de azúcares solubles y almidón en los tejidos. Los resultados de la mayor parte de las variables estudiadas mostraron un posible avance en la aclimatación en los individuos sometidos a tratamientos hídricos restringidos. Esta aparente ventaja compromete negativamente el crecimiento, y por lo tanto, estos resultados merecen una evaluación precisa en las nuevas aforestaciones del área mediterránea. / The work described in this thesis aims to deepen knowledge of autumn frost resistance of Juglans regia L. in methodological, genetic and ecophysiological terms. The first objective of the study was to determine an appropriate methodology for evaluating the trait "autumn frost resistance" in J. regia, included in Chapter I. An assessment was made of the usefulness of the Fv/Fm parameter obtained from measurement of chlorophyll fluorescence in cortical bark chlorenchyma of annual budsticks. The results were comparable with those of methods commonly used to assess freezing damage to woody tissues, namely visual analysis and calculation of relative electrolyte leakage. This first study allowed establishing -8.5°C as the temperature which causes the first visible autumn freezing damage on J. regia. Although the assessment of cold damage by Fv/Fm was faster and easier, from Chapter II onwards the nature of the objectives of each assay obliged the use of the two aforementioned "classical" methods to estimate freezing damage. In-depth knowledge of the genetics of this adaptive trait was addressed in Chapters II and III. First, the relationship between genotype and environment was examined as well as the relative weight of each factor on autumn frost resistance. The study was conducted in four provenances of Juglans regia L. from the Iberian Peninsula, planted in two ecologically different areas, the Spanish Atlantic and Mediterranean coast. Temporary differences were detected in cold acclimation entrance between the two trial areas; however, the order of each provenance in relation to freezing damage was the same in both areas. Thus, the importance of the genetic component in the expression of this trait was confirmed. The existence of an altitudinal link between provenances was also observed, with those from lower areas of elevation always the most damaged. The study then focused on estimating family heritability of the trait from a progeny test, integrated by 22 half-sib progenies of J. regia from different origins, obtaining a coefficient of hF2=0.63. The relationship of the trait with other vegetative and phenological features was also evaluated, and a significant positive genetic correlation was observed with both the length of the growing season and the annual growth in diameter. The value of the narrow-sense heritability obtained from the progenitor-progeny regression was h2 = 0.34. The final task, addressed in Chapter IV, consisted of evaluating the influence of summer drought stress (typical in the Mediterranean climate) on autumn frost resistance of Juglans. This study was conducted on a progeny of J. regia and a hybrid progeny of J. ×intermedia. Different irrigation treatments were applied to both adult and young trees. Several parameters related to cold acclimation were analysed: leaf fall, budstick water content and the accumulation of soluble sugars and starch in the tissues. The results of most of the variables showed a possible advance of acclimation in individuals subjected to water restricted treatment. However, this apparent advantage is offset by a negative effect on growth and therefore these results deserve careful evaluation in new afforestation in the Mediterranean area.

L'agent de control biològic (ACB) Candida sake CPA-1 és un llevat que ha demostrat reduir la podridura per B. cinerea (PBC) en collita quan va ser aplicada a camp amb l'additiu Fungicover® (FC) en estudis previs. Objectius: 1) estudiar l'eficàcia dels tractaments de C. sake amb FC, comparant amb altres productes comercials per al control de la PBC i de fonts d'inòcul secundari de B. cinerea (cap. 1, 2, 4 i 6), 2) Avaluar l'efecte d'aquests tractaments biològics sobre la podridura àcida del raïm (Cap. 3); 3) Investigar l'epidemiologia de la PBC en vinyes de climatologia mediterrània (Lleida), determinant els moments més importants durant la campanya per al desenvolupament de B. cinerea (Cap. 2, 5); 4) Avaluar l'efecte dels factors que redueixen la supervivència de C. sake CPA-1 en camp (Cap. 6, 7). Els resultats presentats en aquesta tesi doctoral demostren l'alta eficàcia dels tractaments amb C. sake CPA-1 i FC (82-90% de reducció de la severitat comparat amb el control sense tractar en assaigs à camp), que va ser similar o major que la d'altres productes registrats i en ús, confirmant la fiabilitat i el potencial d'aquests mètodes de control biològics per al control de la PBC en vinya. D’altra banda, s'han obtingut noves dades sobre la supervivència de C. sake i l'epidemiologia de B. cinerea, important per a futurs estudis de control biològic d'aquesta malaltia. Aquesta informació també aporta importants aplicacions pràctiques per optimitzar els tractaments amb C. sake i altres mitjans de control alternatius als fungicides de síntesi. / El agente de control biológico (ACB) Candida sake CPA-1 es una levadura que ha demostrado reducir la podredumber por B. cinerea (PBC) en cosecha cuando fue aplicada en campo junto con el aditivo Fungicover® (FC) en estudios previos. Objetivos: 1) estudiar la eficacia de los tratamientos de C. sake con FC, comparando con otros productos comerciales para el control de la PBC y de fuentes de inóculo secundario de B. cinerea (Cap. 1, 2, 4 y 6); 2) Evaluar el efecto de estos tratamientos biológicos sobre la podredumbre ácida del racimo (Cap. 3); 3) Investigar la epidemiología de la PBC en viñedos de climatología mediterránea (Lleida), determinando los momentos más importantes durante la campaña para el desarrollo de B. cinerea (Cap. 2, 5); 4) Evaluar el efecto de los factores que reducen la supervivencia de C. sake CPA-1 en campo (Cap. 6, 7). Los resultados presentados en la presente tesis doctoral demuestran la alta eficacia de los tratamientos con C. sake CPA-1 y FC (82-90% de reducción de la severidad respecto al control sin tratar en ensayos de campo), que fue similar o mayor que la de otros productos registrados y en uso, confirmando la fiabilidad y el potencial de estos métodos de control biológicos para el control de la PBC en viña. Además, se han obtenido nuevos datos sobre la supervivencia de C. sake y la epidemiología de B. cinerea, importantes para futuros estudios de control biológico de esta enfermedad. Esta información también revela importantes aplicaciones prácticas para optimizar los tratamientos con C. sake y otros medios de control alternativos a los fungicidas de síntesis. / The biocontrol yeast Candida sake CPA-1 had demonstrated to be effective to control BBR applied in combination with Fungicover in previous studies. Objectives: 1) to study and compare the efficacy of C. sake plus FC with other biologically-based treatments against BBR and secondary B. cinerea inoculum sources (Chapters 1, 2, 4 and 6); 2) to test the effect of biologically-based treatments on sour rot of grapes (Chapter 3). Moreover, 3) the epidemiology of B. cinerea in Mediterranean climate vineyards (Lleida) was also studied (Chapters 2, 5), in order to determine the most important phenological stages along the season for B. cinerea development; and lastly, 4) to investigate the effect of the abiotic factors determining the survival of C. sake CPA-1 after field applications (Chapters 6, 7). The results of the present PhD thesis demonstrated the high efficacy of C. sake CPA-1 plus FC treatments (82-90% severity reduction compared to the untreated control in field experiments), which was similar or higher than other commercialised products, confirming the reliability and potential of biologically-based strategies to control BBR. In addition, new data on survival of C. sake and B. cinerea epidemiology have been obtained, important for future research on BCAs and BBR. This information also provided important practical outcomes to optimise field treatments with C. sake and other biologically-based products.

L’objectiu principal d’aquest estudi fou la quantificació de l’efecte de diferents tipus de conreu del sòl i tipus i dosis de fertilització nitrogenada sobre l’emissió de gasos d’efecte hivernacle (CH4, CO2 i N2O) del sòl a l’atmosfera i l’agregació del sòl com a mecanisme de protecció del carboni orgànic en agroecosistemes de secà semiàrid Mediterranis. Per tal d’assolir aquest objectiu es varen plantejar cinc camps experimentals on s’hi comparaven sistemes de conreu (sembra directa i conreu intensiu) i tipus (minerals i orgànics) i dosis de fertilitzants nitrogenats, localitzats al centre i l’est de la vall de l’Ebre. A Agramunt (Lleida, establert l’any 1996) i Senés de Alcubierre (Huesca, establert l’any 2010) s’hi van quantificar les emissions de CO2, CH4 i N2O al llarg de dos i tres anys, respectivament, els estocs de C i N orgànics del sòl i el rendiment de collita i es va calcular l’emissió d’equivalents de CO2 per kg de gra produït. Alhora, a Agramunt es va determinar la proporció de macroagregats i microagregats estables a l’aigua i la concentració de C d’ambdós així com la d’altres fraccions del sòl. D’altra banda, en un altre experiment a Agramunt es va establir una cronoseqüència de sembra directa de cinc fases amb 0, 1, 4, 11 i 20 anys, en les que es va determinar la distribució d’agregats estables a l’aigua i tamisats en sec i la seva concentració de C orgànic. A St. Martí Sesgueioles (Barcelona, establert l’any 2007) s’hi van comparar dosis creixents de fertilitzant mineral en un maneig del sòl en sembra directa. A Conill (Barcelona, establert l’any 2008) es va estudiar l’aplicació de purí porcí a dos dosis de N, gallinassa i un tractament control també sota sembra directa. En ambdós experiments es va realitzar un seguiment de la dinàmica temporal de l’agregació del sòl, la protecció del carboni en els agregats i el carboni de la biomassa microbiana durant dos campanyes de cultiu. Finalment, es va realitzar una incubació de macroagregats per a observar l’impacte del tipus de conreu i del tipus de fertilització (mineral i orgànica amb purí porcí) sobre la producció de CH4, CO2 i N2O. En general, els sistemes de conreu i el maneig de la fertilització nitrogenada van afectar les emissions de gasos d’efecte hivernacle del sòl a l’atmosfera i, en el cas del conreu, l’estabilització física del carboni orgànic del sòl. Així, per als sistemes de conreu, en l’experiment de curt termini, sota sembra directa es van generar unes majors emissions de N2O i CO2 i una menor oxidació del CH4 que en conreu intensiu. No obstant, al comparar-los a llarg termini, ambdós sistemes de conreu van presentar la mateixa emissió de N2O i la oxidació del CH4 va ser major en sembra directa, fets que també es van observar a l’incubar els macroagregats. Alhora, a l’augmentar el nombre d’anys sota sembra directa, el sòl va presentar una major proporció de macroagregats estables i una major formació de microagregats d’elevada concentració de C. Pel que fa a l’impacte de la fertilització nitrogenada sobre l’emissió de gasos d’efecte hivernacle, l’aplicació de dosis creixents de N tan orgànic com mineral va provocar un augment de la emissió de N2O del sòl. En canvi, per a una mateixa dosi, aquests dos tipus de fertilitzant van emetre una quantitat de N2O similar. D’altra banda, la fertilització nitrogenada mineral no va millorar la protecció del C en els agregats del sòl mentre que la orgànica només va promoure un lleu increment en l’estabilitat d’aquests. Als secans semiàrids Mediterranis, la combinació de l’ús de la sembra directa i la fertilització amb dosis mitjanes de purí porcí és una estratègia de maneig òptima ja que minimitza les emissions de gases d’efecte hivernacle i manté la productivitat del cultiu. Alhora, ambdues pràctiques milloren l’estabilitat dels agregats, maximitzant la quantitat de carboni orgànic segrestat i millorant l’estat estructural del sòl. / El objetivo principal de este estudio fue cuantificar el efecto de diferentes tipos de laboreo del suelo y dosis de fertilización nitrogenada sobre la emisión de gases de efecto invernadero (CH4, CO2 y N2O) del suelo a la atmosfera y la agregación del suelo como mecanismo de protección del carbono orgánico en agroecosistemas de secano semiárido Mediterráneo. Para alcanzar este objetivo se plantearon cinco campos experimentales en los que se comparaban sistemas de laboreo (siembra directa y laboreo intensivo) y tipos (minerales y orgánicos) y dosis de fertilizantes nitrogenados, localizados en el centro y el este del valle del Ebro. En Agramunt (Lleida, establecido el año 1996) y Senés de Alcubierre (Huesca, establecido el año 2010) se cuantificaron las emisiones de CO2, CH4 y N2O a lo largo de dos y tres años, respectivamente, los stocks de C y N orgánicos del suelo y el rendimiento de cosecha y se calculó la emisión de equivalentes de CO2 per kg de grano producido. Además, en Agramunt se determinó la proporción de macroagregados y microagregados estables al agua y la concentración de C de ambos así como otras fracciones del suelo. Por otro lado, en otro experimento en Agramunt se estableció una cronosecuencia de siembra directa de cinco fases con 0, 1, 4, 11 y 20 años, en las que se determinó la distribución de agregados estables al agua y tamizados en seco y su concentración de C orgánico. En St. Martí Sesgueioles (Barcelona, establecido el año 2007) se compararon dosis crecientes de fertilizantes mineral en un manejo del suelo en siembra directa. En Conill (Barcelona, establecido el año 2008) se estudió la aplicación de purín a dos dosis de N, gallinaza y un tratamiento control también bajo siembra directa. En ambos experimentos se realizó un seguimiento de la dinámica temporal de la agregación del suelo, la protección del carbono en los agregados y el carbono de la biomasa microbiana durante dos campañas de cultivo. Finalmente, se realizó una incubación de macroagregados para observar el impacto del tipo de laboreo y del tipo de fertilización (mineral y orgánica con purín porcino) sobre la producción de CH4, CO2 y N2O. En general, los sistemas de laboreo y el manejo de la fertilización nitrogenada afectaron las emisiones de gases de efecto invernadero del suelo a la atmosfera y, en el caso del laboreo, la estabilización física del carbono orgánico del suelo. Así, para los sistemas de laboreo, en el experimento de corto plazo, bajo siembra directa se generaron unas mayores emisiones de N2O y CO2 y una menor oxidación del CH4 que en laboreo intensivo. No obstante, al compararlos a largo plazo, ambos sistemas de laboreo presentaron la misma emisión de N2O y la oxidación de CH4 fue mayor en siembra directa, hechos que también se observaron al incubar los macroagregados. Además, al aumentar el número de años bajo siembra directa, el suelo presentó una mayor proporción de macroagregados estables y una mayor formación de microagregados de elevada concentración de C. Por lo que respecta al impacto de la fertilización nitrogenada sobre la emisión de gases de efecto invernadero, la aplicación de dosis crecientes de N tanto orgánico como mineral provocó un aumento de la emisión de N2O del suelo. En cambio, para una misma dosis, estos dos tipos de fertilizante emitieron una cantidad de N2O similar. Por otro lado, la fertilización nitrogenada mineral no mejoró la protección del C en los agregados del suelo mientras que la orgánica solo promovió un leve incremento en la estabilidad de éstos. En los secanos semiáridos Mediterráneos, la combinación del uso de la siembra directa y la fertilización con dosis medias de purín porcino es una estrategia de manejo óptima ya que minimiza las emisiones de gases de efecto invernadero y mantiene la productividad del cultivo. Además, ambas prácticas mejoran la estabilidad de los agregados, maximizando la cantidad de carbono orgánico secuestrado y mejorando el estado estructural del suelo. / The main objective of this study was the quantification of the effects of different types of soil tillage and types and rates of nitrogen fertilization on the emission of soil greenhouse gases (CH4, CO2 and N2O) to the atmosphere and the soil aggregation as an organic carbon protection mechanism in the dryland semiarid Mediterranean agroecosystems. In order to achieve that objective five experimental fields were established comparing different tillage systems (notillage and intensive tillage) and types (mineral and organic) and rates of nitrogen fertilizers, localized in the center and East of the Ebro Valley. In Agramunt (Lleida, established in 1996) and Senés de Alcubierre (Huesca, established in 2010) CO2, CH4 and N2O emissions were quantified during two and three years, respectively. Soil organic C and N stocks, crop yield and the emission of CO2 equivalents per kg of grain produced were also determined. Moreover, in Agramunt, water-stable macroaggregates, microaggregates within macroaggregates and their C concentration and other different soil fractions were quantified. In turn, in another experiment in Agramunt a no-tillage chronosequence with 0, 1, 4, 11, 20 years was established and the water-stable and dry-sieved aggregates distributions and their C concentration were determined. In St. Martí Sesgueioles (Barcelona, established in 2007) increasing rates of mineral fertilizer under no-tillage were compared. In Conill (Barcelona, established in 2008) the application of pig slurry at two N rates, poultry manure and a control treatment under a no-tillage management were studied. In both experiments the soil aggregation dynamics, the C protection within aggregates and their C concentration and the microbial biomass carbon were analyzed during two cropping seasons. Finally, an incubation of macroaggregates was carried out in order to study the impact of the type of tillage and fertilizer (mineral and organic with pig slurry) on the production of CH4, CO2 and N2O. In general, tillage systems and nitrogen fertilizer management affected the emissions of soil greenhouse gases to the atmosphere while tillage also impacted the physical stabilization of organic carbon. In the case of tillage system, in the short-term experiment, greater N2O and CO2 emissions and lower CH4 oxidation were observed. However, in the long-term, both tillage systems presented the same N2O emission and the CH4 oxidation was greater under no-tillage, aspects that were also observed in the macroaggregate incubation. Moreover, the soil presented a greater proportion of water-stable macroaggregates and greater C-enriched microaggregates within those macroaggregates when increasing the number of years under no-tillage. In the case of the impact of the nitrogen fertilization on the greenhouse gases emission, the application of increasing N rates by both organic and mineral sources increased the soil N2O emission. As a difference, for a given N rate, similar amount of soil N2O was quantified for both fertilizer types. The mineral nitrogen fertilization did not improve the C protection within soil aggregates while the organic fertilization caused a low increase in their stability. In the dryland semiarid agroecosystems of the Mediterranean, the combination of no-tillage and fertilization with medium N rates of pig slurry is an optimum strategy in terms of greenhouse gases minimization and maintenance of crop productivity. Moreover, both practices improve the aggregate stability maximizing the amount of organic carbon protected and improving soil structure.

L'objectiu d'aquesta tesi és analitzar l'efecte de diferents sistemes d'encoixinat sobre diversos paràmetres del sòl i d'un cultiu de nectarina primerenca. Es va determinar l'eficiència de sis sistemes d'encoixinat en la reducció de l'evaporació d'un sòl humit en condicions de laboratori i de camp sense conreu. En base als resultats d'aquests assajos, es va efectuar un assaig de tres anys de durada en una plantació de nectarina regada per degoteig per comparar l'eficiència de quatre sistemes d'encoixinat. El plàstic i l'escorça de pi van reduir l'evaporació del sòl, van mantenir una major humitat i van controlar millor la salinitat del sòl que el sòl nu i l'encoixinat de geotèxtil. El plàstic va mantenir una major temperatura del sòl, va afavorir la producció i va millorar la qualitat del fruit de la nectarina. L'ús d'encoixinats va millorar lleugerament els paràmetres productius de la nectarina. Aquests paràmetres van estar poc relacionats amb la humitat i la salinitat del sòl. / El objetivo de esta tesis es analizar el efecto de distintos sistemas de acolchado sobre varios parámetros del suelo y de un cultivo de nectarina temprana. Se determinó la eficiencia de seis sistemas de acolchado en la reducción de la evaporación de un suelo húmedo en condiciones de laboratorio y de campo sin cultivo. En base a los resultados de estos ensayos, se efectuó un ensayo de tres años de duración en una plantación de nectarina regada por goteo para comparar la eficiencia de cuatro sistemas de acolchado. El plástico y la corteza de pino redujeron la evaporación del suelo, mantuvieron una mayor humedad y controlaron mejor la salinidad del suelo que el suelo desnudo y el acolchado de geotextil. El plástico mantuvo una mayor temperatura del suelo, favoreció la producción y mejoró la calidad del fruto de la nectarina. El uso de acolchados mejoró ligeramente los parámetros productivos de la nectarina. Estos parámetros estuvieron poco relacionados con la humedad y la salinidad del suelo. / The aim of this thesis is to analyze the effect of different soil mulching materials on various soil parameters and on an early nectarine orchard. The efficiency to reduce evaporation of a moist soil subject to six mulching treatments was evaluated under laboratory and field conditions in a soil without vegetation. Based on results of these experiments, we conducted an experiment during three years in a drip irrigated nectarine orchard to compare the efficiency of four mulching systems. Plastic and pine bark reduced soil evaporation, maintained a higher soil water content and reduced soil salinity. The soil under plastic maintained a higher temperature, favouring the yield and improving the fruit quality of nectarine. The use of mulching materials in nectarine improved slightly the productivity parameters of this crop. These parameters were poorly correlated with soil moisture and salinity.

L'ametller i la noguera són dues espècies de fruits secs de gran importància a Espanya amb una biologia floral molt diferent.En aquest treball s'ha estudiat la possible influència del tipus de pol•linització (autopol•linització o pol•linització creuada) en 5 varietats autocompatibles d'ametller i 1 de noguera. Els estudis realitzats s'han centrat en l'observació del creixement dels tubs pol•línics, els percentatges de quallat, diferents característiques del fruit: (rendiment en gra, pes, longitud, amplada i gruix)y el nivell de creuament. S'han utilitzat marcadors isoenzims i microsatèl•lits, per determinar la procedència dels fruits analitzats.Els resultats obtinguts en els assajos del creixement dels tubs pol•línics, de quallat i característiques del fruit, no permeten generalitzar sobre la influència del tipus de pol•linització en aquests aspectes.En les 2 plantacions d'ametller i en 2 plantacions de noguera, la majoria de fruits procedien de flors autopol•linitzades. A la tercera plantació de noguera, la més jove, s'ha observat un major percentatge de nous procedents de pol•linització creuada. / Almendro (Prunus dulcis L.) y nogal (Juglans regia L.) son 2 especies de gran importancia en nuestro país con una biología floral muy distinta. En este trabajo se ha estudiado la posible influencia del tipo de polinización (autopolinización o polinización cruzada) en 5 variedades autocompatibles de almendro y en 1 variedad de nogal. Los estudios se han centrado en la observación del crecimiento de los tubos polínicos, los porcentajes de cuajado, las distintas características del fruto (rendimiento en grano, peso, longitud, anchura y grosor) y nivel de cruzamiento. Se han utilizado isoenzimas y microsatélites, para determinar la procedencia de los frutos analizados.Los resultados obtenidos en los ensayos de los tubos polínicos, cuajado y características del fruto, no permiten generalizar sobre la influencia del tipo de polinización en estos aspectos.En las 2 plantaciones de almendro y en 2 de nogal la mayoría de frutos procedían de autopolinización. En la tercera plantación nogal, la más joven, se ha observado un mayor porcentaje de nueces procedentes polinización cruzada. / Almonds and walnuts are two very important types of nuts in Spain, with extremely different flower biology.In this work, we have studied the potential influence of different types of pollination (self-pollination or cross-pollination) on 5 self-compatible varieties of almond trees and on 1 variety of walnut trees. Isoenzymes and microsatellites have been used in order to establish the source of the fruits analysed. The results obtained in the study of the pollen tube growth, fruit set test and the features of the fruit do not allow us to generalise on the influence of the type of pollination in these aspects. In the 2 almond-tree plantations and in 2 of the walnut plantations, most almonds came from self-pollinated flowers, while in the third walnut plantation, the youngest one, a higher percentage of walnuts were originated by cross-pollination.

L`abundància i dispersió d`O. majusculus no va ser diferent entre parcel-les de panís amb moderadament alta o baixa densitat de males herbes. Els caràbids, C. fuscipes, P. rufipes, P. cupreus i Metallina sp. i l`antocòrid O. majusculus presenten moviment bidireccional entre cultius adjacents de alfals i panís durant l'estació. En contrast, C. septempunctata només es va moure des de l`alfals cap al panís. Els individus d'O. majusculus i C. septempunctata que van colonitzar el panís a l'estadi vegetatiu provenien de l`alfals, indicant que l`alfals va ser la font d'aquests depredadors. No obstant, en el període reproductiu, el panís va actuar com una font de C. fuscipes, P. rufipes, P. cupreus, Metallina sp. i O. majusculus cap a l`alfals, principalment després de dall. El moviment de caràbids, estafilínids i aranyes va ser més intens des dels cereals d'hivern cap als hàbitats semi naturals que des dels prats cap als hàbitats semi naturals, indicant que l'hàbitat adjacent modela el moviment dels depredadors cap als hàbitats semi naturals. / La abundancia y dispersión de O. majusculus no fué diferente entre parcelas de maíz con moderada alta o baja densidad de las malas hierbas. Los carábidos, C. fuscipes, P. rufipes, P. cupreus y Metallina sp. y el anthocorido O. majusculus presentan movimiento bidireccional entre cultivos adyacentes de alfalfa y maíz durante la estación. En contraste, C. septempunctata sólo se movió desde la alfalfa hacia al maíz. Los individuos de O. majusculus y C. septempunctata que colonizaron el maíz en el estadio vegetativo provinieron de la alfalfa, indicando que la alfalfa actúo como fuente de estos depredadores. Sin embargo, en el período reproductivo, el maíz actuó como una fuente de C. fuscipes, P. rufipes, P. cupreus, Metallina sp. y O. majusculus hacia la alfalfa, principalmente después de corte. El movimiento de carábidos, estafilínidos y arañas fué más intenso desde los cereales de invierno hacia los hábitats seminaturales que desde los prados hacia a los hábitats semi-naturales, indicando que el hábitat adyacente moldea el movimiento de los depredadores hacia los hábitats seminaturales adyacentes. / The abundance and dispersal activity of O. majusculus were not different in maize plots with moderately high or low weed density. The carabids C. fuscipes, P. rufipes, P. cupreus and Metallina sp. and the anthocorid O. majusculus presented bidirectional movements between adjacent alfalfa and maize crops during the season. In contrast, C. septempunctata only moved from alfalfa to maize. The plant-dwelling O. majusculus and C. septempunctata that colonized maize at early vegetative stages came from alfalfa, indicating that alfalfa acted as a source of predators towards maize. However, in the reproductive growth stage period, maize acted as a source for C. fuscipes, P. rufipes, P. cupreus, Metallina sp. and O. majusculus moving to alfalfa, mainly after cuttings. After an alfalfa cutting, margins also acted as a refuge for carabids. Spillover of carabids, rove beetles and spiders was stronger from winter cereals to semi-natural habitats than from meadows to semi-natural habitats, indicating that neighbourhood identity shapes spillover effects to adjacent semi-natural habitats.

L'ametller, Prunus amygdalus Batsch, és una espècie diploide que pertany al gènere Prunus. Encara que l'autoincompatibilitat (AI) és un caràcter important des del punt de vista evolutiu en el món vegetal, l'autocompatibilitat (AC) és un caràcter agronòmic crític per a assegurar la producció. D'aquesta manera, l'AC s'ha convertit en un dels principals objectius dels programes de millora d'ametller en tot el món. L'AC ha estat identificada en diverses varietats d'ametller, encara que sol ser excepcional. Els mètodes que s'han aplicat per a determinar l'AC són l'observació dels tubs pol·línics, i el quallat de fruits després de pol·linitzacions controlades. No obstant això, les noves tècniques moleculars s'han aplicat cada vegada més al llarg de les dues últimes dècades. Amb això s'ha aconseguit de determinar el genotip de les varietats i seleccions d'una manera molt ràpida i eficaç. L'AC ha estat relacionada amb la presència de l'al·lel Sf, el qual pertany a la sèrie al·lèlica S, i és dominant sobre els altres al·lels d'AI. Com a conseqüència d'això, sempre s'havia considerat que l'AI/AC era un caràcter qualitatiu, controlat per un únic locus, anomenat el locus S.Només un 25% dels individus procedents de l'encreuament 'Vivot' 􀂯 'Blanquerna' ha estat AC, molt menys de l'esperat, un 50%. Les dues versions diferents de l'haplotip Sf, una activa i AI (Sfa) i l'altra inactiva i AC (Sfi), han mostrat el reconeixement per part de la Sfa- RNasa dels pistils de 'Vivot' dels tubs pol·línics amb el Sfi de 'Blanquerna'. Aquests resultats suggereixen la presència d'un locus modificador no lligat al locus S, el qual seria el responsable del control de l'AI/AC en aquesta població. Encara que darrerament s'hagi aprofundit en l'estudi del locus S a nivell molecular, aquest mecanisme no està encara del tot determinat, pel que se suggereix que d'altres gens serien un requisit per a l'AI. En aquesta tesi s'ha localitzat per primera vegada en la família de les rosàcies dos nous loci, situats fora del locus S, els quals es troben en els grups de lligament 6 i 8. Amb aquests resultats, podríem suggerir que l'AI és un caràcter quantitatiu i no qualitatiu, com s'acceptava fins ara.D'altra banda, la construcció d'una llibreria genòmica (fòsmid) de 'Vivot' i 'Blanquerna' ens ha permès de comprovar que tant les Sf-RNases com les SFBf eren completament idèntiques, a pesar de tenir dues expressions tan diferents. Com no ha estat possible de trobar cap mutació entre ambdós Sf, s'ha suggerit la implicació de la metilació de l'ADN en aquesta població. La metilació pot produir canvis en els fenotips o en l'expressió els gens, sense alterar però les seqüències de l'ADN. Els assaigs realitzats en aquesta tesi suggereixen que l'ADN metilat seria el responsable d'aquesta activació i/o inactivació de l'haplotip Sf. De fet, s'ha pogut comprovar que quan la seqüència de la Sf-RNasa és metilada, aquesta inactiva l'expressió, així que aquesta inhibició es traduiria en una expressió AC, com és el cas de 'Blanquerna'. En el cas contrari, si la seqüència d'ADN no és metilada, com és el cas de 'Vivot', la RNasa roman activa i a conseqüència la planta és AI.A més, s'ha construït l'estructura en 3D de les RNases dels aŀlels Sf, S23 i S8 mitjançant tècniques bioinformàtiques. La principal diferència trobada ha estat que en l'estructura del Sf hi havia un llaç més llarg que en les altres dues RNases AI. En la bibliografia s'ha descrit que els llaços grans són susceptibles a la degradació proteòlica, pel que aquest mateix fenomen podria passar en aquestes RNases. / El almendro, Prunus amygdalus Batsch, es una especie diploide que pertenece al género Prunus. Aunque la autoincompatibilidad (AI) es un carácter importante en el reino vegetal desde el punto de vista evolutivo, la autocompatibilidad (AC) es un caràcter agronómico muy crítico para asegurar la producción. De este modo, la AC se ha convertido en uno de los principales objetivos de los programas de mejora de almendro en todo el mundo. Aunque la AC ha sido identificada en algunas variedades de almendro, es muy poco frecuente.Los métodos que se han utilizado para determinar la AC en el almendro son la observación de los tubos polínicos y el cuajado de frutos después de polinizaciones controladas. Sin embargo, las nuevas técnicas moleculares se han ido aplicando cada vez más durante estas dos últimas décadas. De este modo, se ha conseguido determinar el genotipo de las variedades y selecciones de una manera muy rápida y eficaz. La AC ha sido relacionada con la presencia del alelo Sf, el cual pertenece a la serie alélica S, y es dominante sobre los otros alelos de AI.Por ello siempre se había considerado que la AI/AC era un carácter cualitativo. En el transcurso de esta tesis, sólo un 25% de los individuos procedentes del cruzamiento 'Vivot' 􀂯 'Blanquerna' ha sido AC, mucho menos de lo esperado, un 50%. Las dos diferentes versiones del haplotipo Sf, una activa y AI (Sfa) y la otra inactiva y AC (Sfi) han mostrado un mutuo reconocimiento, por lo que la Sfa-RNasa del estilo de 'Vivot' ha impedido el crecimiento del tubo polínico Sfi de 'Blanquerna'. Estos resultados sugieren la presencia de un locus modificador no ligado al locus S, el cual sería responsable del control de la AI/AC en esta población. Aunque últimamente se ha profundizado mucho en el estudio del locus S a nivel molecular, su mecanismo de acción sigue sin estar del todo determinado, por lo que se sugiere que otros genes externos son necesarios en la AI. En esta tesis se han localizado por primera vez en la familia de las rosáceas dos nuevos loci situados fuera del locus S, los cuales se encuentran en el grupo 6 y 8. Con estos resultados, podríamos sugerir que la AI es uncarácter cuantitativo y no cualitativo, como se conocía hasta la fecha.Por otro lado, la construcción de una librería genómica (fósmido) en 'Vivot' y 'Blanquerna' ha permitido comprobar que tanto las secuencias de las Sf-RNasas como de los SFBf eran completamente idénticas, a pesar de tener dos expresiones tan distintas. Como no ha sido posible encontrar ninguna mutación entre ambos Sf, se ha sugerido la implicación de la metilación del ADN en esta población. La metilación puede producir cambios en los fenotipos o en la expresión de los genes sin alterar las secuencias del ADN. Los ensayos llevados a cabo en esta tesis sugieren que el ADN metilado sería el responsable de la activación y/o inactivación del haplotipo Sf. De hecho, se ha podido comprobar que cuando la secuencia de laSf-RNasa es metilada, ésta inactiva la expresión, por lo que esta inhibición se traduciría en unaexpresión AC, como es el caso de 'Blanquerna'. En el caso contrario, si la secuencia de ADN no es metilada, como es el caso de 'Vivot', la RNasa permanece activa y a consecuencia la planta será AI.Además, se ha construido la estructura en 3D de las RNasas de los alelos Sf, S23 y S8 mediante herramientas bioinformáticas. La principal diferencia encontrada fue que en la estructura del Sf, había un lazo más largo que en las otras dos RNasas AI. En la bibliografía se ha descrito que los lazos grandes son susceptibles a la degradación proteólica, por lo que este mismo fenómeno podría estar pasando en estas RNasas. / Almond, Prunus amygdalus Batsch, is a diploid species of the genus Prunus. Although self-incompatibility (SI) is an important trait in plants from the evolutionary point of view, self-compatibility (SC) is a critical agronomic trait in order to ensure the production of an economic crop. Thus, SC has become one of the main objectives worldwide of almond breeding programmes. SC has been identified in several almond cultivars, although it happens rarely. Traditionally tests of pollen tube growth and fruit set after controlled pollinations have been carried out for determining SC cultivars in almond. However, molecular methods have been developed in the last two decades to speed up the genotype determination in cultivars and selections in order to facilitate orchard management and breeding processes. SC has been sofar only related with the presence of the Sf allele, allelic with the S series of SI alleles and dominant over SI. As a consequence, SC/SI has always been considered as a qualitative trait,controlled by a single multi-allelic locus, called the S-locus.The presence of SC of the seedling in the family 'Vivot' 􀂯 'Blanquerna' has been 25%, much less than expected, 50%. The two different versions of the Sf haplotype, one active and being SI (Sfa) and the other inactive thus being SC (Sfi), have shown the recognition of the Sfi-pollen tubes of 'Blanquerna' by the Sfa-RNase of 'Vivot'. These results suggest the presence of a modifier locus unlinked to the S-locus which would control the SI/SC recognition mechanism. The molecular nature of the S-locus has been widely studied in many species. Although the S-locus encodes genes determining the S-specificity, other non-Sspecific genes or modifier genes are required for the S-RNase-based SI reaction. Two additional loci located outside the S-locus are here described for the first time in the rosaceous family. Thus, we may suggest that SI is a quantitative trait rather than a qualitative one.In addition, the construction of a fosmid library in 'Vivot' and 'Blanquerna' has allowed to confirm that the alignment of their Sf-RNases and SFBf were identical. As it was not possible to find any difference between both versions of the Sf haplotype, it was decided to further investigate about DNA methylation, which is involved in changes in phenotype or gene expression caused by mechanisms other than changes in the DNA sequence. Thus, our experiments have allowed suggesting that DNA methylation could be responsible of the activation/inactivation of the Sf haplotype. In fact, when the Sf-RNase sequence is methylated,an inhibition of the expression takes place, as it happens in 'Blanquerna'. Thus, this nactivation would be traduced into self-compatibility. In the case of Sf-RNase sequences with non-methylated cytosines, as it happens in 'Vivot', the RNase would remain active and, as a consequence, it would be self-incompatible.On the other hand, we have constructed the three-dimensional structures of the almond Sf, S23 and S8 RNases trough molecular modelling tools. The main structural difference found between all RNases was that the Sf structure showed an extended looping region. The amino acid residues forming this long loop could be prone to degradation and/or inactivation and as aconsequence this Sf-RNase could be less stable and thus would allow its pollen tube growthtrough its own pistil.

El reg és necessari per tal d'assegurar produccions estables dels cultius d'estiu de zones semiàrides del món, on la precipitació és escassa i irregular. La planificació de l'ús de l'aigua de reg és crucial per a la conservació del recurs i per a la sostenibilitat dels sistemes agrí­coles. En condicions d'aigua de reg limitant, l'adopció d'estratègies de reg deficitari pot augmentar l'eficiéncia en l'ús de l'aigua.Aquesta tesi es centra en l'estudi de la resposta del panís i el sorgo al reg deficitari. Al capí­tol 2 es presenta l'estudi comparatiu del panís i el sorgo al reg deficitari imposat mitjançant una font lineal d'aspersió. L'objectiu fou l'estudi del sorgo com a possible cultiu alternatiu al paní­s sota condicions limitants d'aigua de reg. Els resultats obtinguts indiquen que en condicions de reg òptim el paní­s és més productiu que el sorgo i que el sorgo pot ser una alternativa viable al panís en condicions de reg limitant, donat que presenta menors reduccions de rendiment.Al capí­tol 3 es planteja l'estudi de la resposta del paní­s al reg deficitari aplicat per inundació. Els objectius d'aquest treball foren: estudiar l'efecte d'un dèficit hí­dric moderat en diferents fases del cicle del cultiu del paní­s sobre el creixement, el rendiment i els seus components. Els resultats obtinguts han indicat que la fase de floració fou la més sensible al dèficit hí­dric moderat produït per un interval més gran entre regs, amb reduccions significatives de rendimient, í­ndex de collita i components del rendiment. El reg deficitari durant la fase d'ompliment del gra en cap cas va reduir el rendiment i els seus components.Al capí­tol 4 es presenten els resultats de la modificació, parametrització i validació d'un model de simulació de cultius per a paní­s amb dades obtingudes als assaigs anteriors. L'objectiu fou el de desenvolupar una eina útil per a l'anàlisi posterior de diferents estratègies de reg per a les condicions de la Vall del Ebre a Espanya. El model va predir de manera satisfactòria la fenologí­a, el creixement i el rendiment en condicions d'aigua no limitant i sota diferents tractaments de reg deficitari. Es van identificar i discutir algunes limitacions del model. / El riego es necesario para asegurar producciones estables en los cultivos de verano en las zonas semiáridas del mundo, donde la precipitación es escasa e irregular. La planificación del uso del agua de riego es crucial para la conservación del recurso y para la sostenibilidad de los sistemas agrí­colas. En condiciones de agua de riego limitante, la adopción de estrategias de riego deficitario puede aumentar la eficiencia en el uso del agua.Esta tesis se centra en el estudio de la respuesta del maí­z y el sorgo al riego deficitario. En el capí­tulo 2 se presenta el estudio comparativo del maí­z y el sorgo al riego deficitario impuesto mediante una fuente lineal de aspersión. El objetivo fue el estudio del sorgo como posible cultivo alternativo al maí­z bajo condiciones limitantes de agua de riego. Los resultados obtenidos indican que en condiciones de riego óptimo el maí­z es más productivo que el sorgo y que el sorgo puede ser una alternativa viable al maí­z en condiciones de riego limitante, puesto que presenta menores reducciones de rendimiento.En el capí­tulo 3 se plantea el estudio de la respuesta del maí­z al riego deficitario aplicado por inundación. Los objetivos de este trabajo fueron: estudiar el efecto de un déficit hí­drico moderado en distintas fases del ciclo del cultivo del maí­z sobre el crecimiento, el rendimiento y sus componentes. Los resultados obtenidos han indicado que la fase de floración fue la más sensible al déficit hídrico moderado producido por un mayor espaciamiento entre riegos, con reducciones significativas de rendimiento, í­ndice de cosecha y componentes del rendimiento. El riego deficitario en la fase de llenado de grano en ningún caso redujo el rendimiento y sus componentes.En el capí­tulo 4 se presentan los resultados de la adaptación, parametrización y validación de un modelo de simulación de cultivos para maí­z con datos obtenidos en los ensayos anteriores. El objetivo fue desarrollar una herramienta útil para el análisis posterior de distintas estrategias de riego para las condiciones del Valle del Ebro en España. El modelo predijo de forma satisfactoria la fenologí­a, el crecimiento y el rendimiento en condiciones de agua no limitante y bajo distintos tratamientos de riego deficitario. Se identificaron y discutieron algunas limitaciones del modelo. / Irrigation is needed to achieve stable yields in the summer crops of the semiarid regions of the world, where rainfall is scarce and irregularly distributed.Efficient planning of water use for irrigation is crucial for the conservation of the resource and for the sustainability of the agricultural systems. Increase in water use efficiency can be achieved by deficit irrigation practices under water limited conditions.This thesis focuses on the study of the maize and sorghum responses to deficit irrigation. Chapter 2 presents the comparative study of maize and sorghum to deficit irrigation using the sprinkler line-source technique. The objective was to study sorghum as a possible alternative crop to maize under limited irrigation conditions. The results obtained have shown that maize was more productive than maize under optimum irrigation and that sorghum can be an economically alternative crop to maize if water supply is limited, because of its lower yield reduction under deficit irrigation.Chapter 3 focuses on the study of maize under deficit flooded irrigation.The objectives were: to study the effect of a moderate water stress at different stages of crop development on crop growth, yield and its components. The results indicate that flowering was the most sensitive phase to the moderate water deficit caused by a greater spacing of the irrigation events, with significant reductions in yield, harvest index and yield components. Deficit irrigation during the grain filling phase had no effect on yield.Chapter 4 presents the results of a crop simulation model adaptation, parameterization and validation for maize using data from the previous field experiments. The objective was to develop a tool for exploring the consequences for maize yield of different irrigation strategies in the conditions of the Ebro Valley in Spain. The model simulated satisfactorily phenology, growth and yield under no limiting water conditions and under different deficit irrigation treatments. Some model limitations were identified and discussed. / L'irrigation est nécessaire pour garantir des productions stables des cultures d'été dans les zones semi-arides du monde, où la précipitation est insuffisante et irrégulière. La planification de l'utilisation de l'eau d'irrigation est crucial pour la conservation de ce ressource et pour la durabilité des systèmes agricoles. Dans des conditions limitées d'eau d'irrigation, l'adoption de stratégies d'irrigation déficitaire peut augmenter l'efficience dans l'utilisation de l'eau.Cette thèse se centre dans l'étude de la réponse du maïs et du sorgho a l'irrigation déficitaire. Dans le chapitre 2 se présente l'étude comparative du maïs et du sorgho à l'irrigation déficitaire imposé en utilisant une source linéaire d'aspersion. L'objectif était l'étude du sorgho comme une possible culture alternative au maïs sous des conditions limitantes d'eau d'irrigation. Les résultats obtenus indiquent qu'aux conditions d'irrigation optimale le maïs est plus productif que le sorgho et que le sorgho peut être une alternative viable au maïs en conditions d'irrigation limitée, puis qu'il présente des réductions du rendement plus faibles.Dans le chapitre 3 s'étudie la réponse du maïs a l'irrigation par inondation déficitaire. Les objectifs de ce travail étaient: étudier l'effet d'un déficit hydrique modéré sur la croissance, le rendement et ses composantes dans des différentes phases du cycle de la culture du maïs. Les résultats obtenus ont indiqué que la phase de la floraison était la plus sensible au déficit hydrique modéré produit par un intervalle plus prolongé de temps entre les irrigations. On a détecté des réductions significatives du rendement, indice de collecte et composantes du rendement. L'irrigation déficitaire dans la phase de remplissement du grain n'a réduit en aucun cas le rendement et ses composantes.Dans le chapitre 4 se présentent les résultats de la modification, paramètrisation et validation d'un modèle de simulation de cultures pour le maïs avec des données obtenues-dans les essais antérieurs. L'objectif était le développement d'un outil pour pouvoir analyser postérieurement des stratégies d'irrigation dans les conditions de la vallée de l'Ebre en Espagne. Le modèle prédit d'une manière satisfaisante la phénologie, le croissance et le rendement sous des conditions de non-limitation d'eau et sous des différents traitements de l'irrigation déficitaire. On a identifié et discuté quelques limitations du modèle.

No description available.