Evaluation of Eggplant Introgression Lines and MAGIC Population under Water Stress Conditions

[ES] El cambio climático, caracterizado por el aumento de temperaturas y la disminución de precipitaciones, está generando un mayor estrés hídrico en los cultivos debido a la mayor evapotranspiración y la escasez de agua para riego. La berenjena (Solanum melongena), una especie hortícola moderadamen...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Flores-Saavedra, Martín Ignacio|||0000-0002-8470-2362
Tipo de recurso: tesis doctoral
Fecha de publicación:2026
País:España
Institución:Universitat Politècnica de València (UPV)
Repositorio:RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:riunet.upv.es:10251/232575
Acceso en línea:https://riunet.upv.es/handle/10251/232575
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Tolerancia a la Sequía
Berenjena (Solanum melongena L.)
Líneas de introgresión (ILs)
Poblaciones MAGIC
Región genómica
Genome-Wide Association Study (GWAS)
Mejora genética
Estrés oxidativo
Estrés hídrico
Flavonoides
Eggplant
Drought tolerance
Plant breeding
Oxidative stress
Introgression lines (ILs)
02.- Poner fin al hambre, conseguir la seguridad alimentaria y una mejor nutrición, y promover la agricultura sostenible
13.- Tomar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus efectos
id ES_acee35f17ea5658e627d61b0db3ee45d
oai_identifier_str oai:riunet.upv.es:10251/232575
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Evaluation of Eggplant Introgression Lines and MAGIC Population under Water Stress Conditions
title Evaluation of Eggplant Introgression Lines and MAGIC Population under Water Stress Conditions
spellingShingle Evaluation of Eggplant Introgression Lines and MAGIC Population under Water Stress Conditions
Flores-Saavedra, Martín Ignacio|||0000-0002-8470-2362
Tolerancia a la Sequía
Berenjena (Solanum melongena L.)
Líneas de introgresión (ILs)
Poblaciones MAGIC
Región genómica
Genome-Wide Association Study (GWAS)
Mejora genética
Estrés oxidativo
Estrés hídrico
Flavonoides
Eggplant
Drought tolerance
Plant breeding
Oxidative stress
Introgression lines (ILs)
02.- Poner fin al hambre, conseguir la seguridad alimentaria y una mejor nutrición, y promover la agricultura sostenible
13.- Tomar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus efectos
title_short Evaluation of Eggplant Introgression Lines and MAGIC Population under Water Stress Conditions
title_full Evaluation of Eggplant Introgression Lines and MAGIC Population under Water Stress Conditions
title_fullStr Evaluation of Eggplant Introgression Lines and MAGIC Population under Water Stress Conditions
title_full_unstemmed Evaluation of Eggplant Introgression Lines and MAGIC Population under Water Stress Conditions
title_sort Evaluation of Eggplant Introgression Lines and MAGIC Population under Water Stress Conditions
dc.creator.none.fl_str_mv Flores-Saavedra, Martín Ignacio|||0000-0002-8470-2362
author Flores-Saavedra, Martín Ignacio|||0000-0002-8470-2362
author_facet Flores-Saavedra, Martín Ignacio|||0000-0002-8470-2362
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Plazas Ávila, María de la O
Prohens Tomás, Jaime
Departamento de Biotecnología
Instituto Universitario de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad Valenciana
Escuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica y del Medio Natural
Generalitat Valenciana
Agencia Estatal de Investigación
Ministerio de Ciencia e Innovación
European Regional Development Fund
Repositorio Institucional de la Universitat Politècnica de València Riunet
dc.subject.none.fl_str_mv Tolerancia a la Sequía
Berenjena (Solanum melongena L.)
Líneas de introgresión (ILs)
Poblaciones MAGIC
Región genómica
Genome-Wide Association Study (GWAS)
Mejora genética
Estrés oxidativo
Estrés hídrico
Flavonoides
Eggplant
Drought tolerance
Plant breeding
Oxidative stress
Introgression lines (ILs)
02.- Poner fin al hambre, conseguir la seguridad alimentaria y una mejor nutrición, y promover la agricultura sostenible
13.- Tomar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus efectos
topic Tolerancia a la Sequía
Berenjena (Solanum melongena L.)
Líneas de introgresión (ILs)
Poblaciones MAGIC
Región genómica
Genome-Wide Association Study (GWAS)
Mejora genética
Estrés oxidativo
Estrés hídrico
Flavonoides
Eggplant
Drought tolerance
Plant breeding
Oxidative stress
Introgression lines (ILs)
02.- Poner fin al hambre, conseguir la seguridad alimentaria y una mejor nutrición, y promover la agricultura sostenible
13.- Tomar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus efectos
description [ES] El cambio climático, caracterizado por el aumento de temperaturas y la disminución de precipitaciones, está generando un mayor estrés hídrico en los cultivos debido a la mayor evapotranspiración y la escasez de agua para riego. La berenjena (Solanum melongena), una especie hortícola moderadamente tolerante al estrés hídrico, presenta una gran diversidad morfológica y genotípica, y cuenta con parientes silvestres resistentes al estrés, lo que brinda una oportunidad para la mejora genética. Esta tesis doctoral aborda la tolerancia al estrés hídrico en la berenjena, enfocándose en dos poblaciones de mejora: las líneas de introgresión (ILs) de S. incanum sobre el fondo genético de la berenjena cultivada, y una población MAGIC (Multi-parent Advanced Generation InterCross) derivada de siete parentales de berenjena y uno de S. incanum. El objetivo fue analizar las respuestas morfológicas, fisiológicas y bioquímicas asociadas con la tolerancia a la sequía, identificar genes candidatos y regiones genómicas implicadas, y seleccionar los genotipos más prometedores para programas de mejora. En el primer capítulo, se evaluó la respuesta al estrés hídrico en nueve ILs que cubren el 71,6% del genoma de S. incanum y dos parentales (S. melongena AN-S-26 y S. incanum MM577) bajo dos condiciones de riego: 100% y 30% de la capacidad de campo. El estrés hídrico afectó negativamente el crecimiento de todos los genotipos, pero algunos ILs mostraron una mejor respuesta, con menores efectos de estrés oxidativo, relacionados con un mayor contenido de fenoles y flavonoides. Se identificaron ILs con regiones genómicas asociadas a caracteres clave como el desarrollo radicular y la eficiencia en el uso del agua, superiores al parental cultivado. El segundo capítulo evaluó la respuesta al estrés hídrico en la población MAGIC y sus ocho parentales. En el primer ensayo, se evaluaron los parentales, cuatro híbridos F1, cinco líneas recombinantes endogámicas seleccionadas por su diversidad genética y un híbrido comercial bajo dos condiciones de riego. Se observó una variabilidad significativa entre los parentales, algunos de los cuales mostraron características de tolerancia al estrés superiores al híbrido comercial, como una menor superficie foliar y mayor desarrollo radicular. Los flavonoides jugaron un papel antioxidante, reduciendo el contenido de malondialdehído (MDA). La respuesta de los híbridos F1 fue impredecible, mostrando heterosis positiva y negativa. En el segundo ensayo, se evaluaron 184 líneas MAGIC bajo condiciones de estrés hídrico, confirmando una amplia variabilidad en la respuesta al estrés oxidativo, con algunas líneas destacando en crecimiento, biomasa, contenido de agua, pigmentos y prolina. Mediante un estudio de asociación de todo el genoma (GWAS), se identificaron tres regiones genómicas y genes candidatos relacionados con caracteres importantes para la tolerancia al estrés, como el peso seco, el contenido de agua y los flavonoles. El análisis permitió identificar las tres líneas más tolerantes y las más susceptibles utilizando un índice de selección basado en ganancias de biomasa y otras características relacionadas con la tolerancia al estrés. La capacidad predictiva del modelo utilizado se evaluó con dos metodologías, obteniendo valores de precisión de bajos a medios. El estudio de las poblaciones de mejora ILs y MAGIC permitió una mejor comprensión de los mecanismos de tolerancia al estrés hídrico en berenjena, identificando caracteres clave y líneas con mayor potencial para ser incorporadas en programas de mejora genética, con el fin de desarrollar variedades más tolerantes a la sequía y enfrentar los desafíos agrícolas actuales.
publishDate 2026
dc.date.none.fl_str_mv 2026
2026-02-16
2026
2026-01-14
dc.type.none.fl_str_mv doctoral thesis
http://purl.org/coar/resource_type/c_db06
AM
http://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aa
dc.type.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
dc.identifier.none.fl_str_mv https://riunet.upv.es/handle/10251/232575
url https://riunet.upv.es/handle/10251/232575
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
eng
language_invalid_str_mv Inglés
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv Generalitat Valenciana https://doi.org/10.13039/501100003359 CIPROM%2F2021%2F020
Agencia Estatal de Investigación http://dx.doi.org/10.13039/501100011033 Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2021-2023 PID2021-128148OB-I00 UTILIZACION DE LINEAS DE INTROGRESION Y MAGIC EN LA MEJORA GENETICA E IDENTIFICACION DE GENES DE CARACTERES CLAVE EN BERENJENA
Agencia Estatal de Investigación http://dx.doi.org/10.13039/501100011033 Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de Innovación 2021-2023 RYC2021-031999-I
dc.rights.none.fl_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
Reserva de todos los derechos
http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
dc.rights.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
Reserva de todos los derechos
http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de València
publisher.none.fl_str_mv Universitat Politècnica de València
dc.source.none.fl_str_mv reponame:RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia
instname:Universitat Politècnica de València (UPV)
instname_str Universitat Politècnica de València (UPV)
reponame_str RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia
collection RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869416396600901632
spelling Evaluation of Eggplant Introgression Lines and MAGIC Population under Water Stress ConditionsFlores-Saavedra, Martín Ignacio|||0000-0002-8470-2362Tolerancia a la SequíaBerenjena (Solanum melongena L.)Líneas de introgresión (ILs)Poblaciones MAGICRegión genómicaGenome-Wide Association Study (GWAS)Mejora genéticaEstrés oxidativoEstrés hídricoFlavonoidesEggplantDrought tolerancePlant breedingOxidative stressIntrogression lines (ILs)02.- Poner fin al hambre, conseguir la seguridad alimentaria y una mejor nutrición, y promover la agricultura sostenible13.- Tomar medidas urgentes para combatir el cambio climático y sus efectos[ES] El cambio climático, caracterizado por el aumento de temperaturas y la disminución de precipitaciones, está generando un mayor estrés hídrico en los cultivos debido a la mayor evapotranspiración y la escasez de agua para riego. La berenjena (Solanum melongena), una especie hortícola moderadamente tolerante al estrés hídrico, presenta una gran diversidad morfológica y genotípica, y cuenta con parientes silvestres resistentes al estrés, lo que brinda una oportunidad para la mejora genética. Esta tesis doctoral aborda la tolerancia al estrés hídrico en la berenjena, enfocándose en dos poblaciones de mejora: las líneas de introgresión (ILs) de S. incanum sobre el fondo genético de la berenjena cultivada, y una población MAGIC (Multi-parent Advanced Generation InterCross) derivada de siete parentales de berenjena y uno de S. incanum. El objetivo fue analizar las respuestas morfológicas, fisiológicas y bioquímicas asociadas con la tolerancia a la sequía, identificar genes candidatos y regiones genómicas implicadas, y seleccionar los genotipos más prometedores para programas de mejora. En el primer capítulo, se evaluó la respuesta al estrés hídrico en nueve ILs que cubren el 71,6% del genoma de S. incanum y dos parentales (S. melongena AN-S-26 y S. incanum MM577) bajo dos condiciones de riego: 100% y 30% de la capacidad de campo. El estrés hídrico afectó negativamente el crecimiento de todos los genotipos, pero algunos ILs mostraron una mejor respuesta, con menores efectos de estrés oxidativo, relacionados con un mayor contenido de fenoles y flavonoides. Se identificaron ILs con regiones genómicas asociadas a caracteres clave como el desarrollo radicular y la eficiencia en el uso del agua, superiores al parental cultivado. El segundo capítulo evaluó la respuesta al estrés hídrico en la población MAGIC y sus ocho parentales. En el primer ensayo, se evaluaron los parentales, cuatro híbridos F1, cinco líneas recombinantes endogámicas seleccionadas por su diversidad genética y un híbrido comercial bajo dos condiciones de riego. Se observó una variabilidad significativa entre los parentales, algunos de los cuales mostraron características de tolerancia al estrés superiores al híbrido comercial, como una menor superficie foliar y mayor desarrollo radicular. Los flavonoides jugaron un papel antioxidante, reduciendo el contenido de malondialdehído (MDA). La respuesta de los híbridos F1 fue impredecible, mostrando heterosis positiva y negativa. En el segundo ensayo, se evaluaron 184 líneas MAGIC bajo condiciones de estrés hídrico, confirmando una amplia variabilidad en la respuesta al estrés oxidativo, con algunas líneas destacando en crecimiento, biomasa, contenido de agua, pigmentos y prolina. Mediante un estudio de asociación de todo el genoma (GWAS), se identificaron tres regiones genómicas y genes candidatos relacionados con caracteres importantes para la tolerancia al estrés, como el peso seco, el contenido de agua y los flavonoles. El análisis permitió identificar las tres líneas más tolerantes y las más susceptibles utilizando un índice de selección basado en ganancias de biomasa y otras características relacionadas con la tolerancia al estrés. La capacidad predictiva del modelo utilizado se evaluó con dos metodologías, obteniendo valores de precisión de bajos a medios. El estudio de las poblaciones de mejora ILs y MAGIC permitió una mejor comprensión de los mecanismos de tolerancia al estrés hídrico en berenjena, identificando caracteres clave y líneas con mayor potencial para ser incorporadas en programas de mejora genética, con el fin de desarrollar variedades más tolerantes a la sequía y enfrentar los desafíos agrícolas actuales.[CA] El canvi climàtic, caracteritzat per l'augment de les temperatures i la disminució de les precipitacions, està causant un major estrès hídric en els cultius degut a l'augment de l'evapotranspiració i l'escassetat d'aigua per a l'irrigació. La berenjena (Solanum melongena), una espècie hortícola moderadament tolerant a l'estrès hídric, presenta una gran diversitat morfològica i genotípica, i compta amb parents salvatges resistents a l'estrès, la qual cosa ofereix una oportunitat per a la millora genètica. Aquesta tesi doctoral aborda la tolerància a l'estrès hídric en la berenjena, centrant-se en dues poblacions de millora: les línies d'introgressió (ILs) de S. incanum sobre el fons genètic de la berenjena cultivada i una població MAGIC (Multi-parent Advanced Generation InterCross) derivada de set parents de berenjena i un de S. incanum. L'objectiu va ser analitzar les respostes morfològiques, fisiològiques i bioquímiques associades amb la tolerància a la sequera, identificar gens candidats i regions genòmiques implicades, i seleccionar els genotips més prometedors per a programes de millora. En el primer capítol, es va avaluar la resposta a l'estrès hídric en nou ILs que cobreixen el 71,6% del genoma de S. incanum i dos parents (S. melongena AN-S-26 i S. incanum MM577) sota dues condicions de reg: 100% i 30% de la capacitat de camp. L'estrès hídric va afectar negativament el creixement de tots els genotips, però alguns ILs van mostrar una millor resposta, amb menors efectes d'estrès oxidatiu, relacionats amb un major contingut de fenols i flavonoides. Es van identificar ILs amb regions genòmiques associades a caràcters clau com el desenvolupament radicular i l'eficiència en l'ús de l'aigua, superiors al parental cultivat. El segon capítol es va centrar en l'avaluació de la resposta a l'estrès hídric en la població MAGIC i els seus vuit parents. En el primer assaig, es van avaluar els parents, quatre híbrids F1, cinc línies recombinants endogàmiques seleccionades per la seva diversitat genètica i un híbrid comercial sota dues condicions de reg. Es va observar una variabilitat significativa entre els parents, alguns dels quals van mostrar característiques de tolerància a l'estrès superiors a l'híbrid comercial, com una menor superfície foliar i un major desenvolupament radicular. Els flavonoides van jugar un paper antioxidant, reduint el contingut de malondialdehid (MDA). La resposta dels híbrids F1 va ser imprevisible, mostrant heterosi positiva i negativa. En el segon assaig, es van avaluar 184 línies MAGIC sota condicions d'estrès hídric, confirmant una àmplia variabilitat en la resposta a l'estrès oxidatiu, amb algunes línies destacant en creixement, biomassa, contingut d'aigua, pigments i prolina. Mitjançant un estudi d'associació de tot el genoma (GWAS), es van identificar tres regions genòmiques i gens candidats relacionats amb caràcters importants per a la tolerància a l'estrès, com el pes sec, el contingut d'aigua i els flavonoides. L'anàlisi va permetre identificar les tres línies més tolerants i les més susceptibles utilitzant un índex de selecció basat en guanys de biomassa i altres caràcters relacionats amb la tolerància a l'estrès. La capacitat predictiva del model utilitzat es va avaluar amb dues metodologies, obtenint valors de precisió de baixos a mitjans. L'estudi de les poblacions de millora ILs i MAGIC va permetre una millor comprensió dels mecanismes de tolerància a l'estrès hídric en berenjena, identificant caràcters clau i línies amb un major potencial per a ser incorporades en programes de millora genètica, amb l'objectiu de desenvolupar varietats més tolerants a la sequera i afrontar els reptes agrícoles actuals.[EN] Climate change, characterized by rising temperatures and decreasing precipitation, is causing greater water stress in crops due to increased evapotranspiration and water scarcity for irrigation. Eggplant (Solanum melongena), a horticultural species moderately tolerant to water stress, presents significant morphological and genotypic diversity, and has wild relatives resistant to stress, providing an opportunity for genetic improvement. This doctoral thesis addresses water stress tolerance in eggplant, focusing on two improvement populations: introgression lines (ILs) of S. incanum over the genetic background of cultivated eggplant, and a MAGIC (Multi-parent Advanced Generation InterCross) population derived from seven eggplant parents and one S. incanum parent. The objective was to analyze the morphological, physiological, and biochemical responses associated with drought tolerance, identify candidate genes and involved genomic regions, and select the most promising genotypes for breeding programs. In the first chapter, the response to water stress was evaluated in nine ILs covering 71.6% of the S. incanum genome and two parents (S. melongena AN-S-26 and S. incanum MM577) under two irrigation conditions: 100% and 30% of field capacity. Water stress negatively affected the growth of all genotypes, but some ILs showed a better response, with lower oxidative stress effects, linked to higher phenol and flavonoid content. ILs with genomic regions associated with key traits such as root development and water-use efficiency, superior to the cultivated parent, were identified. The second chapter focused on evaluating the response to water stress in the MAGIC population and its eight parents. In the first trial, the parents, four F1 hybrids, five recombinant inbred lines selected for genetic diversity, and a commercial hybrid were evaluated under two irrigation conditions. Significant variability was observed among the parents, some of which exhibited stress tolerance characteristics superior to the commercial hybrid, such as smaller leaf area and greater root development. Flavonoids played an antioxidant role by reducing malondialdehyde (MDA) content. The F1 hybrids showed unpredictable responses, exhibiting both positive and negative heterosis. In the second trial, 184 MAGIC lines were evaluated under water stress conditions, confirming a wide variability in the response to oxidative stress, with some lines excelling in growth, biomass, water content, pigments, and proline. A genome-wide association study (GWAS) identified three genomic regions and candidate genes related to key traits for stress tolerance, such as dry weight, water content, and flavonols. The analysis allowed for the identification of the three most tolerant and the most susceptible lines using a selection index based on biomass gains and other stress-related traits. The predictive capacity of the model was evaluated using two methodologies, obtaining low to medium prediction accuracy. The study of the ILs and MAGIC improvement populations provided a better understanding of the mechanisms of water stress tolerance in eggplant, identifying key traits and lines with greater potential for incorporation into breeding programs aimed at developing drought-tolerant varieties to address current agricultural challenges.This work was supported by the grants CIPROM/2021/020 from Conselleria d’Educació, Universitats i Ocupació (Generalitat Valenciana, Spain) and PID2021-128148OB-I00 funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033/ and by “ERDF A way of making Europ”, as well as by the initiative “Adapting Agriculture to Climate Change: Collecting, Protecting and Preparing Crop Wild Relatives”, which is supported by the Government of Norway. This latter project is managed by the Global Crop Diversity Trust with the Millennium Seed Bank of the Royal Botanic Gardens, Kew and implemented in partnership with national and international gene banks and plant breeding institutes around the world. For further information, see the project website: http://www.cwrdiversity.org/. Martín Flores-Saavedra is grateful to Conselleria d’Educació, Universitats i Ocupació de la Generalitat Valenciana for a pre-doctoral grant within the Santiago Grisolía programme (GRISOLIAP/2021/151). Pietro Gramazio is grateful to Spanish Ministerio de Ciencia e Innovación for a post-doctoral grant (RYC2021-031999-I) funded by MCIN/AEI/10.13039/501100011033 and the European Union through NextGenerationEU/PRTR.Universitat Politècnica de ValènciaPlazas Ávila, María de la OProhens Tomás, JaimeDepartamento de BiotecnologíaInstituto Universitario de Conservación y Mejora de la Agrodiversidad ValencianaEscuela Técnica Superior de Ingeniería Agronómica y del Medio NaturalGeneralitat ValencianaAgencia Estatal de InvestigaciónMinisterio de Ciencia e InnovaciónEuropean Regional Development FundRepositorio Institucional de la Universitat Politècnica de València Riunet20262026-02-1620262026-01-14doctoral thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06AMhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aainfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfapplication/pdfapplication/pdfhttps://riunet.upv.es/handle/10251/232575reponame:RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valénciainstname:Universitat Politècnica de València (UPV)InglésengGeneralitat Valenciana https://doi.org/10.13039/501100003359 CIPROM%2F2021%2F020Agencia Estatal de Investigación http://dx.doi.org/10.13039/501100011033 Plan Estatal de Investigación Científica y Técnica y de Innovación 2021-2023 PID2021-128148OB-I00 UTILIZACION DE LINEAS DE INTROGRESION Y MAGIC EN LA MEJORA GENETICA E IDENTIFICACION DE GENES DE CARACTERES CLAVE EN BERENJENAAgencia Estatal de Investigación http://dx.doi.org/10.13039/501100011033 Plan Estatal de Investigación Científica, Técnica y de Innovación 2021-2023 RYC2021-031999-Iopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Reserva de todos los derechoshttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:riunet.upv.es:10251/2325752026-06-13T07:49:27Z
score 15.812429

Similares en LA Referencia