Les nématodes à kystes sont l’un des bioagresseurs causant le plus de dégâts sur les cultures de pommes de terre. La résistance trouvée chez l'accession spl88S.329.18, issue de l'espèce Solanum sparsipilum est caractérisée par un déterminisme oligogénique avec un QTL à localisé sur le chromosome V (GpaVspl) et un QTL mineur localisé sur le chromosome XI(GpaXIspl). Pour obtenir une résistance de haut niveau, l'effet du QTL GpaVspl, doit êtrecomplémenté par celui du QTL à effet faible GpaXIspl. Par génomique comparative, le locusGpaV a été localisé dans un intervalle compris entre 16 et 60 kb sur les génomes de la tomateet des espèces apparentées à la pomme de terre, Solanum demissum et Solanum phureja. Deuxgènes ont été annotés dans cet intervalle sur les génomes de la tomate et de S. demissum : lepremier appartient à la famille des TIR-NBS-LRR (TNL), famille de gènes de résistanceclassiques, et le second appartient à la famille des « mitochondrial, transcription terminationfactor » (mTERF), dont l’implication dans des mécanismes de résistance n’a jamais étédémontrée.Les objectifs de ma thèse étaient d'identifier le(s) gène(s) responsable(s) de la résistance àG. pallida, conférée par le locus GpaVspl, et d'étudier sa régulation. Suite à la publication de laséquence du génome de S. phureja, en 2011, nous avons mis en évidence que le locus GpaVétait dupliqué chez S. phureja et que cette duplication était également présente chezS. sparsipilum. Les quatre gènes annotés au locus GpaVspl ont été nommésSpl_mTERF18430, Spl_TNL18429, Spl_mTERF18453 et Spl_TNL18428.L'effet des deux gènes Spl_mTERF18430 et Spl_TNL18428 sur la résistance à G. pallida aété analysé via des expériences de transformation génétique suivies par des tests de résistancesur les plantes transformées. Un effet partiel du gène Spl_TNL18428 sur la résistance àG. pallida a été mis en évidence par complémentation de plantes sensibles. Aucun effetsignificatif n'a été détecté pour le gène Spl_mTERF18430. Des expériences d'extinctiongénique suggèrent que le deuxième gène TIR-NBS-LRR, Spl_TNL18429, qui est égalementexprimé dans les racines et qui présente un fort pourcentage d'identité de séquence avec legène Spl_TNL18428, pourrait également être impliqué dans la résistance à G. pallida.L'expression du gène rapporteur GFP, placé sous le contrôle du promoteur du gèneSpl_TNL18428, est fortement induite dans les cellules situées autour du syncytium. Cecirenforce l'hypothèse d'une implication du gène Spl_TNL18428 dans la résistance à G. pallida,car la localisation de l'expression de la GFP est similaire à celle de la nécrose, qui estcaractéristique de la réaction développée par les plantes résistantes autour du syncytium induitpar les nématodes.En tenant compte des données bibliographiques récentes, montrant que plusieurs gènes NBSLRRpeuvent être indispensables à l'expression d'une résistance, nos résultats suggèrent queles deux gènes Spl_TNL18428 et Spl_TNL18429 sont nécessaires à l'expression de larésistance à G. pallida / Cyst nematodes are one of the pests that cause the most damage to potato cultures. Resistance found in the accession spl88S.329.18 in Solanum sparsipilum is characterized by oligogenic determinism with a strong effect QTL on chromosome V (GpaVspl) and a minor effect QTL on chromosome XI (GpaXIspl). To obtain a high level of resistance, the effect of QTL GpaVspl must be complemented by the low effect QTL GpaXIspl. By comparative genomics, the GpaV locus was located in a range between 16 and 60 kb in genomes of tomato and potato related species: Solanum demissum and Solanum phureja. Two genes were annotated: the first belonging to the TIR -NBS -LRR gene family (TNL) and the second one belonging to the “mitochondrial transcription termination factor” family (mTERF). The effect of both genes -Spl_TNL18428 and Spl_mTERF18430- on resistance to G. pallida were analyzed via genetic transformation experiments followed by resistance tests on transformed plants. A partial effect of Spl_TNL18428 on resistance to G. pallida was identified by complementation of susceptible plants. Gene silencing experiments suggested that Spl_TNL18429, which occurs in roots and presents a high percentage of sequence identity with the gene Spl_TNL18428, is also involved in resistance to G. pallida. The expression of the GFP reporter gene, under the control of the Spl_TNL18428 gene promoter, is strongly induced in cells located around the syncytium. This strengthens the hypothesis of an involvement of Spl_TNL18428 gene in resistance to G. pallida, because the location of GFP expression is similar to necrosis, which is characteristic of resistant plants. Taking into account that recent data showing that several NBS-LRR genes may be essential for the expression of resistance, our results suggest that both Spl_TNL18428 and Spl_TNL18429 genes are necessary for the expression of resistance to G. pallida

Les derniers acteurs de la voie de signalisation à l’éthylène sont des facteurs de transcription appelés ERF (Ethylene Response Factors). La connaissance de leur rôle spécifique dans la régulation des processus développementaux dépendant de l’éthylène reste limitée. Les travaux présentés dans la thèse concernent la caractérisation fonctionnelle du gène Sl-ERF.B3, un membre de cette grande famille de régulateurs transcriptonnels dans la tomate (Solanum lycopersicum). Utilisant une stratégie répresseur dominant ; il est montré en particulier que ce gène intervient dans la mise en place de la réponse à l’éthylène et dans le contrôle de la maturation du fruit. L’expression d’une construction ERF.B3-SRDX, une version chimérique de Sl-ERF.B3 fusionné à un domaine répresseur de type EAR, entraine des phénotypes pléotropiques aussi bien dans la signalisation de l’éthylène que dans le développement des parties végétatives et des organes reproducteurs. Ainsi, une altération de la triple réponse à l’éthylène est constatée chez les lignées transgéniques et au stade adulte, les plantes présentent des phénotypes d’épinastie des feuilles, de sénescence prématurée des fleurs et d’abscission accélérée des fruits. L’ensemble de ces observations est corrélée avec une modification de l’expression de gènes impliqués dans la biosynthèse et la réponse à l’éthylène. Ces données suggèrent que ERF.B3 intervient dans un mécanisme de rétro-control de la réponse à l’éthylène en agissant à la fois sur les gènes de biosynthèse et de signalisation de l’hormone. Au niveau du fruit, la sur-expression d’ERF.B3-SRDX entraine une modification du processus de maturation avec un retard notable de l’avènement de l’acquisition de la compétence à murir. Cependant, une fois la maturation initiée, elle s’accompagne d’une forte production d’éthylène et d’une accélération du ramollissement du fruit. A l’inverse, l’accumulation de pigment est inhibée par altération de la voie de biosynthèse des caroténoïdes. Ces données phénotypiques sont corrélées avec le niveau d’expression des gènes clés impliqués dans ces processus. Les résultats indiquent que dans les lignées transgéniques, il y a découplage de certaines caractéristiques de la maturation du fruit et permettent de mettre en lumière le rôle d’ERF.B3 dans la régulation des processus de développement dépendant de l’éthylène chez la tomate. / Ethylene Response Factors (ERFs) are known to be the last transcription factors of the ethylene transduction pathway. Their specific role in ethylene-dependent developmental processes remains poorly understood. This work demonstrated a specific role of Sl- ERF.B3, a member of the ERF gene family in tomato (Solanum lycopersicum), in mediating ethylene response and fruit ripening through a dominant repressor strategy. ERF.B3-SRDX dominant repressor etiolated seedlings displayed partial constitutive ethylene-response in the absence of ethylene and adult plants exhibited typical ethylenerelated alterations such as leaf epinasty, premature flower senescence and accelerated fruit abscission. The multiple symptoms related to enhanced ethylene sensitivity correlate with the altered expression of ethylene biosynthesis and signaling genes, suggesting the involvement of Sl-ERF.B3 in a feedback mechanism regulating components of ethylene production and response. In addition, over-expression of ERF.B3-SRDX in tomato results in alterations in both fruit morphology and ripening process. The attainment of competence to ripen is dramatically delayed in ERF.B3-SRDX fruits but once ripening proceeds it is associated with high climacteric ethylene production and enhanced fruit softening while pigment accumulation is strongly reduced. Moreover, a number of genes involved in the fruit ripening process showed expression pattern deviating from that of wild type. These data suggest a putative role of Sl-ERF.B3 in the transcriptional network underlying the ripening process and uncover a mean for uncoupling some of the main features of fruit ripening such as fruit softening and pigment accumulation. Overall, the study highlighted the importance of an ERF gene in ethylene-mediated developmental processes such as plant growth and fruit ripening.

Analyse fonctionnelle de la protéine Enhancer of Zeste, SlEZ2, chez la tomate, Solanum lycopersicumLes protéines Polycomb, initialement découvertes chez la drosophile, ont récemment caractérisées chez les plantes où elles remplissent des fonctions essentielles au cours du développement de la plante. Chez la drosophile, les protéines polycomb (PcG) agissent sous forme de trois complexes multi-protéiques : PRC1, PRC2 et PhoRC. Seulement, deux de ces complexes ont été identifiés chez les plantes : un orthologue fonctionnel du complexe PRC1 (PRC1-like) et PRC2. Le complexe PRC2 maintien la chromatine dans un état condensé et intervient dans le contrôle du développement des fleurs, des graines, des fruits et des feuilles. Chez la tomate Solanum lycopersicum, le complexe PRC2 est composé de trois protéines polycomb : SlEMF2 (EMbryotic Flower), SlFIE (Fertilization Independent Endosperm) and SlE(Z) (Enhancer of Zeste). Les protéines SlE(Z) portent l’activité histone méthyl transférase qui permet la mise en place de la marque répressive H3K27me3. Chez la plante modèle, Arabidopsis thaliana, cette marque joue un rôle essentiel au cours du développement de la plante Afin d’étudier le rôle du complexe PRC2 dans le développement du fruit et de la plante de tomate, et plus particulièrement de la protéine SlE(Z), nous avons identifié trois gènes codant les protéines SlE(Z) : SlEZ1, SlEZ2 et SlEZ3. Au laboratoire, il a récemment été montré que la protéine SlEZ1 intervient au cours du développement floral (How Kit et al., 2010). L’objectif de ce travail est de déterminer la fonction de la protéine SlEZ2 au cours du développement du fruit et de la plante de tomate. Pour cela, nous avons analysé des plantes transgéniques sous exprimant le gène SlEZ2, orthologue au gène CURLY LEAF d’A. thaliana, par stratégie RNAi. Ce travail indique que la protéine SlEZ2 est impliquée dans la croissance de la plante de tomate, ainsi que dans le développement des feuilles, des fleurs et des fruits. Les plantes transgéniques présentent des phénotypes pléiotropes tels que des fleurs et des feuilles modifiées, un fort taux d’avortement des fruits, des fruits de texture et de couleur altérées ainsi qu’une réduction de la taille des plantes. De plus, nous avons identifiés quatre gènes ciblés par la protéine SlEZ2 dont l’expression est dérégulée dans les feuilles. Il s’agit de deux gènes à MADS box, TAG1 et TAGL1, ainsi que de deux gènes KNOX, LeT6 et TKN4. / Functional analysis SlEZ2, a tomato Enhancer of zeste proteinPolycomb proteins, first discovered in Drosophila, have been identified in plants and play essential functions in plant development. In Drosophila, polycomb proteins (PcG) acts as a complex and three have been identified: PRC1, PRC2 and PhoRC. However, only two polycomb complexes have been identified in plants: like-PCR1 and PRC2. The PCR2 complex maintain chromatin in a closed state and control flower, seed, fruit and leaf development.In tomato Solanum lycopersicum, PRC2 is composed by three polycomb proteins SlEMF2 (EMbryotic Flower), SlFIE (Fertilization Independent Endosperm) and SlE(Z) (Enhancer of Zeste)(Enhancer of Zeste). SlE(Z) proteins have a methyltransferase activity that puts in place an repressive epigenetic mark a trimethylation of lysine 27 histone 3. In plant model, Arabidopsis thaliana, this mark plays an essential role in plant development but little is known about PRC2 role in plant and fruit development of tomato. In order to unravel the function of the E(z) protein in the control of tomato fruit and plant development, we have characterized three E(z) encoding genes, namely SlEz1, SlEz2 and SlEZ3. In a recent work, we reported that SlEZ1 protein plays a role in flower development (How Kit at al., 2010). The aim of this present study was to determine the function of the SlEZ2 protein in plant and fruit development. We present our results focusing on RNAi transgenic plants which underexpressed SlEZ2 gene, homologue of Curly Leaf Arabidopsis gene. This analysis indicates that SlEZ2 protein is implicated in tomato plant growth and affects also leaf, flower and fruit development. Phenotypes include abnormal flowers and leafs, fruit development abortion, altered fruit colour and texture and plant of reduced size. Moreover, we characterize four target genes of SlEZ2 genes in leaves which present a deregulated expression : TAG1, TAGL1, LeT6 and TKN4.

Au sein de l’unité mixte de recherche 619 de l’Institut National de Recherche Agronomique, le groupe « Organogénèse du Fruit et Endoréduplication » étudie les acteurs moléculaires prenant part au contrôle du cycle cellulaire dans le fruit de tomate. L’objet de la présente thèse est l’étude de l’inhibiteur du cycle cellulaire Kip-Related Protein, et son rôle durant le développement du fruit. Identification de motifs protéiques fonctionnels chez l’Inhibiteur de Kinase Cycline-Dependent SlKRP1 chez Solanum lycopersicum : Leur rôle dans les interactions avec des partenaires du cycle cellulaire Les Kip-related proteins (KRPs) jouent un rôle majeur dans la régulation du cycle cellulaire. Il a été montré qu’ils inhibent les complexes CDK/Cyclin et ainsi bloquent la progression du cycle cellulaire. Malgré leur manque d’homologie avec leurs homologues animaux au delà de leur motif de liaison CDK/Cyclin, localisé à l’extrémité C-terminal de la protéine dans les séquences de plante, des études antérieurs ont montré la présence de motifs conservés spécifiques aux plantes chez certaines KRPs. Nous n’avons cependant que peu d’information concernant leur fonction. Nous montrons ici que les KRPs sont distribués en deux sous groupes phylogénétiques, et que chaque sous-groupe dispose de courts motifs spécifiques conservés. Les KRPs du sous-groupe 1 disposent ainsi de six motifs conservés entre eux. Utilisant SlKRP1, qui appartient au sous-groupe 1, nous avons identifié des motifs responsables de la localisation de la protéine et de ses interactions protéine-protéine. Nous montrons que le motif 2 est responsable de l’interaction avec CSN5, une sous-unité du complexe signalosome, et que le motif 5 a un effet redondant avec le motif 3 pour ce qui est de la localisation sub-cellulaire de la protéine. Nous montrons de plus que SlKRP1 est capable de guider SlCDKA1 et SlCycD3;1 vers le noyau, et ce même en l’absence du motif de liaison CDK/Cycline précédemment référencé. Ce nouveau site d’interaction est probablement localisé dans la partie centrale de la séquence de SlKRP1. Ces résultats apportent de nouveaux indices quant au rôle de la partie encore méconnue de cette protéine. La surexpression de SlKRP1 dans le mésocarpe de tomate détruit la proportionnalité entre endoréduplication et taille cellulaire Le fruit est un organe spécialisé résultant du développement de l’ovaire après pollinisation et fertilisation, et qui offre un environnement adéquat pour la maturation des graines et leur dispersion. De part leur importance en nutrition humaine et leur importance économique, les espèces à fruit charnu ont été le sujet d’étude développementales principalement orientée vers la formation de l’ovaire, la mise à fruit et la maturation du fruit. La phase de croissance du fruit a été beaucoup moins étudiée, bien que la division cellulaire et la croissance cellulaire prenant place durant cette période soient cruciales à la détermination de la taille finale du fruit, ainsi que de sa masse et sa forme. Le développement du mésocarpe du fruit de tomate se déroule par la succession d’une phase de division cellulaire suivie d’une phase d’expansion cellulaire associée à l’endoréduplication, menant à la formation de cellules géantes (jusqu’à 0,5mm) avec des niveaux de ploïdie pouvant atteindre 256C. Bien qu’une relation évidente entre endoréduplication et croissance cellulaire ait été montrée par de nombreux exemples chez les plantes, le rôle exact de l’endoréduplication n’a toujours pas été élucidé, étant donné que la plupart des expériences induisant une modification du niveau d’endoréduplication dans la plante affectaient aussi la division cellulaire. Nous avons étudié la cinétique du dévelopement du mésocarpe de tomate au niveau morphologique et cytologique et avons étudié l’effet de la diminution du niveau d’endoréduplication sur le dévelopement du fruit en sur-exprimant l’inhibiteur du cycle cellulaire Kip-Related Protein 1 (SlKRP1) spécifiquement dans les cellules en croissance du mésocarpe de tomate. Nous montrons une proportionnalité directe entre endoréduplication et taille cellulaire durant le développement normal du fruit, ce qui nous a permis de construire un modèle de développement du mésocarpe définissant l’épaisseur du péricarpe en ne prenant en compte que le nombre de divisions cellulaires et le nombre de tours d’endoréduplication. De façon surprenante, les mésocarpes de tomate affectés dans leur niveau d’endoréduplication par la sur-expression de SlKRP1 ne sont pas affectés au niveau de la taille des cellules ou du fruit, ni dans leur contenu métabolique. Nos résultats démontrent pour la première fois qu’alors que le niveau de ploïdie est étroitement lié avec la taille des cellules et du fruit, l’endoréduplication n’est pas responsable de la croissance cellulaire du mésocarpe de tomate. / Within the Joint Research Unit 619 of the National Institute of Agronomic Research (INRA), the group "Organogenesis of the Fruit and endoreduplication" examines the molecular players involved in cell cycle control in tomato fruit. The purpose of this thesis is the study of the cell cycle inhibitor Kip-Related Protein and its role during fruit development. Identification of protein motifs in the functional inhibitor of Cyclin-Dependent Kinase in Solanum lycopersicum SlKRP1: Their role in interactions with partners in the cell cycle The Kip-related proteins (KRPs) play a major role in the regulation of cell cycle. It has been shown to inhibit the CDK / Cyclin and thus block cell cycle progression. Despite their lack of homology with their counterparts in animals beyond their binding motif CDK / Cyclin, located at the C-terminal protein sequences in the plant, previous studies have shown the presence of conserved motifs plant specific in some KRPs, but there is little information about their function. We show here that the KRPs are distributed into two phylogenetic groups, and that each subgroup has specific short conserved motifs. The KRPs from subgroup 1 have six conserved motifs. Using SlKRP1, which belongs to subgroup 1, we have identified the motifs responsible for the localization of the protein and protein-protein interactions. We demonstrate that the pattern 2 is responsible for the interaction with CSN5, a subunit of the signalosome complex, and that the motif 5 is redundant with motif 3 with respect to the sub-cellular localization of the protein. We also show that SlKRP1 is capable of guiding SlCDKA1 and SlCycD3; 1 to the nucleus, even in the absence of CDK / cyclin binding motif previously referenced. This new site of interaction is probably located in the central part of the sequence of SlKRP1. These results provide new clues about the role of the little-known part of this protein. Overexpression of SlKRP1 in tomato mesocarp disrupts the proportionality between endoreduplication and cell size The fruit is a specialized organ which results from the ovary after pollination and fertilization, and provides a suitable environment for seed maturation and dispersal. Because of their importance in human nutrition and economic importance, fleshy fruit species have been the subject of study mainly focused on the developmental formation of the ovary, fruit set and fruit ripening. The stage of fruit growth has been much less studied, although cell division and cell growth taking place during this period are crucial to determining the final size of the fruit, as well as its mass and shape. The development of tomato fruit mesocarp occurs by the estate of a phase of cell division followed by a phase of cell expansion associated with endoreduplication, leading to the formation of giant cells (up to 0.5 mm) with ploidy levels of up to 256C. Although a clear relationship between endoreduplication and cell growth has been shown by many examples in plants, the exact role of endoreduplication has still not been elucidated, since most of the experiments leading to a change in the level of endoreduplication in plants also affected cell division. We studied the kinetics of the development of tomato mesocarp morphologically and cytologically and studied the effect of the reduced level of endoreduplication in the development of the fruit over-expressing the cell cycle inhibitor Kip-Related Protein 1 (SlKRP1) specifically in the growing cells of the tomato mesocarp. We show a direct proportionality between endoreduplication and cell size during normal development of the fruit, which allowed us to build a model for development of mesocarp defining the thickness of the pericarp by taking into account the number of cell divisions and the number of rounds of endoreduplication. Surprisingly, the tomato mesocarps affected in their level of endoreduplication by over-expression of SlKRP1 are not affected in terms of cell size and fruit, or on their metabolic content. Our results demonstrate for the first time that while the level of ploidy is closely linked with cell size and fruit, endoreduplication is not responsible for the cell growth of tomato mesocarp.

La androgénesis es un proceso experimental que permite la obtención de líneas puras doble haploides a través de embriogénesis o callogénesis inducida partiendo, en la mayoría de los casos, del gametófito masculino (polen bicelular joven) o en la mayoría de los casos, su precursor, la microspora. Desde una perspectiva biotecnológica, esta posibilidad adquiere gran relevancia, pues las líneas puras son la base del proceso de obtención de semilla híbrida, y este proceso permite reducir a una sola generación, las 8 o 9 generalmente necesarias en el caso de utilizar métodos de mejora genética clásica para obtener las líneas puras. En la presente Tesis Doctoral se aborda el estudio de la inducción de androgénesis aplicando en paralelo dos abordajes: uno básico, mediante el estudio de factores que influyen y cambios que tienen lugar en la microspora al ser inducida, y uno aplicado, orientado a mejorar la eficiencia de inducción en especies recalcitrantes. El estudio se lleva a cabo en tres especies: la colza (Brassica napus), utilizada como sistema modelo para el estudio básico, y dos recalcitrantes, tomate (Solanum Lycopersicum), y berenjena (Solanum melongena). En resumen, mediante los estudios planteados en esta Tesis, se pretende conocer mejor algunos de los procesos de la androgénesis mediante su estudio en especies modelo como la colza, y recalcitrantes como el tomate. Además se pretende mejorar la eficiencia de la obtención de doble haploides en berenjena, desarrollando un método eficiente de cultivo de microsporas aisladas de berenjena. / Corral Martínez, P. (2013). Obtención de doble haploides en especies de interés agronómico: análisis de agentes y mecanismos celulares implicados en la inducción androgénica en berenjena, colza y tomate [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/31643 / TESIS

Expanding global populations, unequal food distribution and disease pressure suggest food poverty is increasing. Consequently, much attention is focussed on alternative natural methods in which to increase agricultural yield. Previously, it was observed that Trichoderma hamatum strain GD12 and its respective N-acetyl-β-D-Glucosamine mutant ∆Thnag:hph promoted plant biomass and fitness that, as a result, may provide a credible natural alternative to synthetic fertilisers. However, on a molecular level, the manner in which this is achieved has not been fully elucidated. In this thesis, I report the biofertiliser effect of GD12 and mutant ∆Thnag::hph once applied to autoclaved peat microcosms as sole applications. Furthermore, I demonstrate the biocontrol ability of GD12 when co-inoculated with Sclerotinia sclerotiorum or Rhizoctonia solani and reveal, that once mycelium co-inoculation has occurred, GD12 increase plant biomass and provide protection; whilst ∆Thnag::hph does not. Consequently, I challenged the biocontrol effects of Trichoderma metabolite extract where I validate that both Trichoderma wild type GD12 and mutant ∆Thnag::hph are incapable of suppressing pathogen growth. Subsequently, I characterised the up-regulated signatures associated with GD12 and ∆Thnag::hph using LC-MS techniques where unique compounds were discovered from each strain of Trichoderma. In conclusion, I provide evidence that N-acetyl-β-D-Glucosamine mutation bring about metabolomic changes that affect the fungal secretome which, in turn, alters plant phenotype, fitness and germination. Furthermore, I have shown that these effects are species specific and depend upon pathogen, plant and fungal properties. However, further investigations are needed to fully elucidate the compound(s) responsible for biocontrol and biofertilisation; especially plant-specific effects that take place as a consequence of fungal activity.

En el presente trabajo se estudió la influencia del genotipo, estado de desarrollo, condiciones de almacenamiento y métodos de procesamiento y cocción sobre los niveles y estabilidad de los antioxidantes (AOX) en berenjena. El ácido clorogénico (CGA) fue el antioxidante mayoritario durante todo el desarrollo ontogénico y se redujo progresivamente con el crecimiento de las berenjenas. Los frutos en estadíos iniciales (“baby”) presentaron una capacidad antioxidante dos veces mayor que los frutos desarrollados. A pesar de tratarse de una especie sensible al frío, las berenjenas “baby” mostraron un mejor almacenamiento a 0 °C en contraposición a los estados más avanzados. En una segunda parte del trabajo se evaluaron los cambios en los AOX de berenjenas violetas completamente desarrolladas durante el almacenamiento a la temperatura recomendada (10 °C) y en condiciones de daño por frío (0 °C). A diferencia de lo que ocurre en muchos otros productos en los que luego de la cosecha prevalecen los procesos degradativos, la capacidad antioxidante de las berenjenas conservadas a 10 °C y el CGA se incrementaron durante 14 d. Contrariamente en frutos almacenados a 0 °C y luego de un aumento inicial de la capacidad AOX se observó una marcada degradación. Los cambios en el contenido de ácido quínico y la ausencia de ácido cafeico libre, ambos precursores del CGA, sugieren que el CGA sería sustrato directo en las reacciones de pardeamiento en frutos conservados a 0 °C. Posteriormente se evaluó la distribución y estabilidad de los AOX fenólicos en la pulpa de berenjenas violetas y blancas, durante el almacenamiento a 10 °C por períodos prolongados (30 d). La capacidad antioxidante, junto con la localización in situ, mostraron que el CGA se acumula en forma preferencial en la zona interna de la pulpa. Luego de 30 d de almacenamiento se observó que los AOX resultan más estables en frutos blancos, mientras que ocurrió una disminución en los violetas. La localización y actividad de las enzimas polifenoloxidasa (PPO) y peroxidasa (POD) no correlacionaron con dicha pérdida de antioxidantes fenólicos, aunque sí se asoció con la sobre-producción de peróxido de hidrógeno de los tejidos. Los resultados sugieren que la reducción de CGA a 10 °C se debería a la formación de paredes secundarias en fibras, haces vasculares y semillas más que a reacciones de pardeamiento. En un último grupo de ensayos se estudió la influencia de diferentes condiciones de procesamiento (escaldado, salado, trozado, congelación, deshidratación y liofilización) y cocción (métodos húmedos a presión atmosférica y sobre-presión, microondas y secos: grillado y horneado) en la retención de AOX en berenjenas violetas y blancas. Los resultados de este trabajo mostraron que, con excepción de los métodos de deshidratación, en los que las pérdidas fueron muy elevadas y similares para los dos tipos de frutos, las berenjenas blancas mostraron una mayor retención de AOX que las violetas en respuesta al procesamiento. Es importante mencionar que en algunos métodos de cocción se observa un aumento en la capacidad antioxidante (expresada sobre materia seca) sugiriendo la liberación de compuestos previamente insolubles o bien la síntesis de novo de algunos compuestos con propiedades anti-radicales (ej. productos de la reacción de Maillard). Independientemente de esto el estudio mostró que la matriz del vegetal posee elevada importancia en la retención de AOX ante diferentes condiciones de procesamiento y preparación.

Master of Science / Department of Horticulture, Forestry, and Recreation Resources / Cary L. Rivard / Grafting with inter-specific hybrid rootstock is effective for tomato (Solanum lycopersicum) growers looking to reduce soilborne disease organically and increase fruit yield in the Southeastern US. However, production with grafted tomatoes has not been tested in the Great Plains region of the US. Small-acreage growers would like to produce grafted plants themselves, but many have difficulty with propagation due to water stress in the scion post-grafting and/or high temperatures within healing chambers. Growers may be able to reduce water stress post-grafting by removing the upper portion of the shoot to reduce leaf surface area, but no data exist on the potential effects of this practice on mature plant yield. Five high tunnel and one open-field study were conducted in 2011 and 2012 to investigate yield effects related to the use of two rootstocks and shoot removal during the grafting procedure. Grafting significantly increased fruit yield in five of the six trials (P<0.05). The average yield increases by Maxifort and ‘Trooper Lite’ rootstocks were 53% and 51%, respectively, across all trials. In some trials shoot removal during the grafting process reduced yield and could depend upon rootstock vigor. Another series of experiments were performed testing the efficacy of shoot removal for graft survival during the healing period prior to field planting. Five healing chambers designs were evaluated, and no significant effects of treatment design were observed upon grafted seedling survival. Plants grafted with no chamber had success rates of 81% to 91%. Additionally, three grafting leaf removal techniques were studied, and a partial leaf removal method had significantly higher success rates as compared to fully foliated and defoliated plants (P<0.05). Partial leaf removal may be recommended as a way to reduce water stress in the plant, and could potentially be a way to simplify the grafting process for small-scale producers.

Realizaram-se dois experimentos, em condições de campo, com os objetivos de (a) determinar o efeito de sistemas de condução de plantas e de tutoramento sobre a produção e seus componentes em híbridos de tomate de mesa de hábito de crescimento indeterminado dos segmentos Salada Longa Vida (SLV) e Santa Cruz (SC) (Experimento 1), e (b) avaliar o efeito do espaçamento entre plantas no sistema de condução com uma única haste tutorada com fitilho sobre a produção e seus componentes para híbridos do segmento SLV (Experimento 2). No experimento 1 adotou-se o delineamento em blocos ao acaso com os tratamentos em esquema fatorial 5 x 2, e quatro repetições, sendo avaliados três híbridos SLV e dois SC em dois sistemas de condução de plantas. No experimento 2, o delineamento utilizado também foi em blocos ao acaso, com os tratamentos em esquema fatorial 2 x 4, e quatro repetições, avaliando-se dois híbridos SLV. Os experimentos foram conduzidos em Itatiba, SP, de julho de 2007 a janeiro de 2008, e de janeiro a julho de 2009. Foram consideradas todas as plantas de cada parcela e avaliaram-se o número total frutos (NTF), a produção total por parcela (PTP), a massa de frutos descartados (MFD), o número de frutos comerciais (NFC), a produção comercial (PCO), a produção por planta (PPP), a massa média dos frutos (MMF), a massa de frutos comercializáveis nas classes AAA, AA e A, para ambos os grupos varietais, bem com o número de frutos com rachaduras radiais (RAD), com rachaduras concêntricas (CON), com lóculo aberto (LAB), manchados (MAN), ocos (OCO) e deformados (DEF). O sistema de condução de plantas com duas hastes tutoradas com bambu proporcionou incremento de NTF, NFC e PPP, para ambos os segmentos em comparação à condução de uma única planta por cova com uma haste tutorada com fitilho. O sistema de condução com bambu, para ambos os segmentos, proporcionou menor MMF e a massa de frutos das classes AAA e A também foi menor em relação ao sistema com fitilho. O híbrido Forty mostrou menor MFD devido ao menor MAN no sistema de condução com bambu. Não houve diferença entre os dois sistemas de condução para PTP, PCO, LAB e a massa de frutos da classe AA, para os dois segmentos de mercado. No experimento 2, não houve diferença entre os híbridos estudados nas diferentes densidades de plantio para produção e para a maioria de seus componentes, exceto para PPP, onde Forty superou Valenty, e para MFD, em que Valenty superou Forty devido a maior freqüência de LAB. O menor espaçamento entre plantas proporcionou maior NTF, PTP, NFC, PCO e massa de frutos das classes AA e A para ambos os híbridos, bem como menor MFD, PPP, MMF, massa de frutos da classe AAA e número de frutos com RAD e MAN para ambos os híbridos. O maior espaçamento entre plantas contribuiu para menor ocorrência de frutos com LAB para ambos os híbridos. / Two experiments were conducted under field conditions with the objectives of (a) determining the effect of training and staking systems of plants on yield potential and yield components of fresh market tomato hybrids of indeterminate growth habit of varietal segments Salad Extended Shelf Life (SLV) and Santa Cruz (SC) (Experiment 1), and (b) evaluating the effect of spacing between plants in the single-stem training system with polypropylene wire on yield and yield components for hybrids of segment SLV (Experiment 2). In experiment 1 it was adopted the randomized block design with the treatments in a 5 x 2 factorial scheme, and four replications, being evaluated three SLV hybrids and two SC hybrids in two systems of plant training. In experiment 2, the experimental design used was also randomized blocks with the treatments in a 2 x 4 factorial scheme, and four replications, being evaluated two SLV hybrids. The experiments were conducted in Itatiba, SP, from July 2007 to January 2008, and from January to July 2009. All plants of each plot were considered and the total number of fruits (NTF), the total production per plot (PTP), the mass of discarded fruits (MFD), the number of commercial fruits (NFC), the commercial production (PCO), the production per plant (PPP), the average mass of fruits (MMF) and the marketable fruit mass of classes AAA, AA and A, for both segments were evaluated, as well as the number of fruits with radial cracking (RAD), concentric cracking (CON), open locules with exposed seed (LAB), blotchy appearance (MAN), puffiness (OCO), and deformed (DEF). It was found that, the training system with one plant per hole, conducted with two stems staked with bamboo, provided increment of NTF, NFC and PPP, for both segments in comparison to the system of a single plant per hole with one stem trained with a propylene wire. The staking system with bamboo, for both segments, provided a smaller MMF and the mass of fruits of classes AAA and A was also lower in relation to the system with a propylene wire. The hybrid Forty showed lower MFD due to lower MAN in the staking system with bamboo. It was not found any difference between the two handling systems for PTP, PCO, LAB and for the mass of the fruits of class AA, for the two market segments. In experiment 2, there was no difference between the hybrids studied in different planting densities for production and for the majority of its components, except for PPP, in which Forty was shown to be superior than Valenty, and for MFD, in which Valenty exceeded Forty due to the greater frequency of LAB. The smaller spacing between plants provided larger NTF, PTP, NFC, PCO, and a mass of the fruits of classes AA and A for both hybrids, as well as a smaller MFD, PPP, MMF, a mass of fruits class AAA, and also a lower number of fruits with RAD and MAN for both hybrids. It was also found that, for both hybrids, under wider spacing between plants the occurrence of fruits with LAB significantly decreased.

O objetivo do estudo foi avaliar o efeito da utilização de película de metilcelulose e das atmosferas de acondicionamento com ar atmosférico, vácuo e argônio sobre a conservação de batatas minimamente processadas (MP) e também sobre sua qualidade após fritura. Tubérculos foram selecionados, lavados, sanificados, cortados na forma de palitos e tratados com ácido cítrico. As batatas foram imersas em solução filmogênica contendo metilcelulose (1%) e sorbitol (0,75%) como plastificante, com posterior secagem, acondicionadas sob ar atmosférico, e modificada com argônio (20seg. e 230mmHg), além de vácuo (15seg. e 54mmHg). O produto MP armazenado a 8°C durante 12 dias foi avaliado em intervalos de 3 dias mediante análises microbiológicas, fisiológicas, físicoquímicas e físicas. A cada 3 dias as batatas MP foram também fritas e avaliadas quanto à perda de umidade, absorção de óleo, textura instrumental e avaliação sensorial. O acondicionamento sob ar atmosférico foi efetivo em reduzir a perda de massa das batatas MP. As embalagens sob vácuo foram mais efetivas para o produto MP sem película, pois mantiveram o pH, acidez titulável, teor de amido e de açúcares mais próximos do dia do início do experimento, como também mantiveram baixo o índice de escurecimento. O acondicionamento sob vácuo, entretanto, não seria indicado quando a finalidade fosse a fritura, pois foi o tratamento que apresentou maiores perdas de umidade e maior absorção de óleo. O acondicionamento sob atmosfera de argônio também foi mais efetivo nas batatas MP sem película, sendo fator determinante em reduzir os teores de CO2 no interior da embalagem, apresentou menor taxa respiratória, menor índice de escurecimento tanto antes como após a fritura, reduziu a perda de umidade durante a fritura, manteve mais a firmeza do produto frito e também minimizou a absorção de óleo a partir do 3° dia de armazename nto. A utilização de película foi efetiva em reduzir a respiração do produto MP até o 6° dia. Já no produto frito, foi fator determinante na retenção de umidade das batatas, como também na redução, ao longo do armazenamento, da absorção de óleo / The aim of this study was to evaluate the effect of methylcellulose as edible coating and packaging atmospheres with atmospheric air, vacuum and argon on the conservation of minimally processed (MP) potatoes as well as on their quality after frying. Tubers were selected, washed, sanitized, cut in the shape of sticks and treated with citric acid. Potatoes were immersed in a filmogenic solution of methylcellulose (1%) with sorbitol (0,75%) as a plasticizer, dehydrated, and then packaged under atmospheric air, and modified with argon (20seg. e 230mmHg), and vacuum (15seg. e 54mmHg). Stored MP product at 8°C for 12 days was assessed at intervals of 3 days by microbiological, physiological, physicochemical and physical analyses. Every 3 days the MP potatoes were fried and evaluated for moisture loss, oil absorption, instrumental texture and sensory evaluation. Packaging under atmospheric air was effective in reducing the mass loss of MP potatoes. The vacuum packaging was more effective for the MP product without edible coating, because they kept the pH, acidity, starch and sugar level more similar to the first day experiment, as well as low browning rate. The vacuum packaging, however, would not be appropriate when the purpose is frying, because this treatment showed the greatest loss of moisture and increased oil absorption. Packaging under argon atmosphere was also more effective for the MP product without edible coating, and it was an important factor to reduce CO2 levels inside the package, showed lower respiratory rate, lower browning index both before and after frying, reduced moisture loss during frying, kept fried product firmness better and also minimized oil absorption from the 3rd day of storage. The use of edible coating was effective in reducing the respiration of MP product until the 6rd day. For the fried product, the use of coating was a determining factor for moisture retention during frying of potatoes, and also to decrease oil absorption along the potato storage.