Development of experimental populations in Solanaceae crops for interesting agronomic traits, response to climate change, and associated genetic factors
- Autores: Neus Ortega Albero
- Directores de la Tesis: Ana María Fita Fernández (codir. tes.), Adrián Rodríguez Burruezo (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de València ( España ) en 2025
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: Jaime Prohens Tomás (presid.), Alicia Ayerdi Gotor (secret.), Filippo Geuna (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Biotecnología por la Universitat Politècnica de València
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: RiuNet
- Resumen
La familia de las solanáceas incluye especies hortícolas de gran importancia económica a nivel mundial, entre ellos la berenjena (Solanum melongena) y el pimiento (Capsicum spp.). El cultivo de estas especies se enfrenta a numerosos estreses abióticos acentuados por el cambio climático, lo que exige el desarrollo de variedades más tolerantes para garantizar una producción sostenible y estable en el tiempo. El éxito de los programas de mejora depende de la disponibilidad de germoplasma adecuado, el conocimiento de los mecanismos de tolerancia y la identificación de genes que controlan los caracteres agronómicos de interés. Sin embargo, la complejidad de estos caracteres, generalmente controlados por múltiples loci, requiere poblaciones de mapeo adecuadas y la aplicación de herramientas biotecnológicas avanzadas.
En este contexto, la berenjena tiene un gran potencial de mejora dada la gran variabilidad genética que presentan sus especies silvestres relacionadas (CWRs). El estudio de estas especies con aproximaciones multiómicas (fenotípicos, fisiológicos y transcriptómicos) permitiría ampliar el conocimiento base sobre caracteres como la tolerancia a estreses abióticos. Por ello, en el primer capítulo de la presente tesis doctoral, se llevó a cabo un estudio fisiológico de la respuesta a la salinidad de la especie cultivada S. melongena, las especies silvestres relacionadas S. insanum y S. dasyphyllum, así como del híbrido interespecífico S. insanum x S. melongena, identificando fuentes de variación genética útiles para su incorporación en programas de mejora. Adicionalmente, se realizó un estudio transcriptómico comparativo en S. melongena, S. insanum, y su híbrido interespecífico, confirmando los resultados fisiológicos obtenidos y diferenciando los mecanismos de respuesta específicos de cada genotipo. El segundo capítulo se centró en la calidad de fruto de variedades cultivadas de berenjenas bajo condiciones de salinidad moderada pero prolongada. Los resultados mostraron que la calidad interna del fruto no se ve comprometida significativamente, confirmando su capacidad productiva en ambientes salinos.
En cuanto al pimiento, aunque es uno de los cultivos más importantes dentro de la familia de las solanáceas, existe una menos disponibilidad de estudios sobre su germoplasma y de poblaciones experimentales para la mejora. Por ello, el tercer capítulo de esta tesis doctoral se enfocó en la caracterización fenotípica y genotípica de una colección de variedades tradicionales de pimientos (C. annuum) de la Islas Baleares, con el objetivo de evaluar su potencial como materiales de inicio para programas de mejora. Asimismo, en este capítulo se describe la construcción de la primera población MAGIC (Multi-parent Advanced Generation InterCross) en pimiento que combina ocho variedades de dos especies (C. annuum y C. chinense) con el objetivo de aumentar la base genética del cultivo y facilitar la identificación de loci asociados a caracteres agronómicos. Tras los cruces iniciales y cuatro ciclos de autofecundación, se evaluaron la tercera y cuarta generación de autofecundación mediante fenotipado y genotipado. Además, se evaluó la estructura poblacional y se relacionaron caracteres sencillos con genes candidatos mediante un análisis de asociación génico (Genome-wide association analysis).
En conjunto, los resultados obtenidos en esta tesis ponen de manifiesto la importancia de ampliar y caracterizar el germoplasma disponible para la mejora de cultivos de solanáceas. Tanto las especies silvestres como las variedades tradicionales constituyen recursos genéticos valiosos para el desarrollo de cultivares más resilientes y sostenibles. Además, la población MAGIC desarrollada representa una nueva herramienta prometedora para la comunidad científica, con un enorme potencial intrínseco por su variabilidad genética como por su utilidad en la identificación de genes candidatos asociados a caracteres agronómicos.
