Puesta en valor de variedades tradicionales de tomate

Las variedades tradicionales de tomate son apreciadas por los consumidores, que están dispuestos a pagar mayores precios por recuperar el sabor del tomate. Este interés ha propiciado que los estudios referentes a estos materiales se hayan multiplicado durante los últimos años, aunque normalmente se ciñen a pocas variedades, pocas poblaciones por variedad, o a aspectos muy concretos de sus características. El presente trabajo aborda una caracterización de variedades tradicionales del levante español que permita reunir e integrar los resultados de caracterización morfo-agronómica, organoléptica, funcional y molecular, en un intento de poner en valor estos importantes recursos fitogenéticos. Dentro de las poblaciones de las variedades tradicionales evaluadas se han observado niveles elevados de variación en características morfo-agronómicas y funcionales. Dicha variación puede deberse a factores micro-ambientales o diferencias genotípicas, puesto que se trata de variedades población. No obstante, las diferencias observadas en los niveles de variación respecto a híbridos F1 empleados como control, sugiere que las diferencias genotípicas entre individuos no serían tan importantes como cabría pensar. La variación detectada entre poblaciones de la misma variedad es, en general, mayor en todos los niveles (morfo-agronómico, organoléptico, funcional y molecular). Aunque parece existir una cierta tendencia en el perfil organoléptico, funcional y morfológico para cada variedad, lo cierto es que los rangos de variación de estos perfiles entre distintas variedades se solapan. La selección diferencial realizada por cada agricultor dentro de variedad podría ser una de las principales causas de la elevada variabilidad detectada. A ésta se añade los efectos de la mezcla de semillas y los cruzamientos espontáneos que se han evidenciado en la evaluación de los materiales (tanto por segregación morfo-agronómica como por los niveles de heterocigosidad observada en algunas poblaciones). De esta forma, tras estos sucesos el agricultor aplicaría una elevada presión de selección para recuperar las características básicas externas de la variedad, pero la variación se mantendría, especialmente, en los caracteres internos. La elevada variabilidad entre las poblaciones de una misma variedad presenta varios problemas a la hora de abordar la promoción de su cultivo y su conservación in situ. Por un lado, la existencia de tanta variación complica que los consumidores asocien un morfotipo muy definido con un elevado estándar de calidad. Además, la falta de un ideotipo claro y relativamente uniforme, dificulta el registro de los materiales como variedades de conservación. Por otro lado, no todas las poblaciones de una variedad aglutinan una morfología y estructura del fruto adecuada, representativa de la variedad y que además manifieste el mejor sabor posible. Por ello, es conveniente llevar a cabo programas de depuración varietal en los que se realicen selecciones de las mejores poblaciones que reúnan las mejores características. Por otro lado, también sería recomendable realizar selecciones dentro de población en los casos en los que la variación intra-poblacional sea excesiva. En ocasiones, y de forma complementaria, podría contemplarse la introgresión de genes de resistencia a virosis en variedades tradicionales, como medida necesaria en aquellas zonas especialmente afectadas por determinadas enfermedades. De forma adicional, considerando el creciente interés por los alimentos saludables, la detección de variedades o poblaciones dentro de variedad que destaquen por un elevado valor funcional, puede contribuir a identificar un valor añadido que permita valorizar estas variedades tradicionales. En este contexto, se han encontrado poblaciones con niveles de vitamina C próximos a los mostrados por cultivares “Double Rich”, de licopeno dentro del rango de variación mostrado por cultivares “high pigment” y de β-caroteno comparables a los mejores resultados obtenidos en cultivares “high pigment”. Estos materiales resultan potencialmente útiles como fuentes de variación o pueden ser directamente aprovechables para ser reintroducidos en el mercado con un valor añadido contrastado. Aunque se ha encontrado variación para el contenido en polifenoles totales, éstos han sido intermedios. Finalmente, a la hora de realizar una adecuada identificación del ideotipo varietal, de depurar una variedad descartando poblaciones, de acelerar programas de introgresión de genes o simplemente para defender los mercados de calidad frente a fraudes que pretendan aprovechar los diferenciales de precio de las variedades tradicionales, es necesario contar con herramientas de caracterización molecular eficientes. En este trabajo se ha seleccionado y comprobado la efectividad de una colección de marcadores SNP para caracterizar variedades tradicionales de tomate y se han obtenido huellas moleculares para las variedades: “Centenares”, “Cuarenteno”, “De la pera”, “De pera”, “Flor de baladre”, “Gordo rojo”, “Moruno”, “Muchamiel”, “Negre”, “Pimiento”, “Valenciano” y “Tomaca gallega”. La tipificación varietal, la identificación de un valor añadido en las características organolépticas y funcionales de estos materiales, y la detección de perfiles moleculares que permitan autentificarlos, son elementos clave y necesarios para asegurar la protección de estos recursos genéticos. Estas actividades contribuirán a consolidar los mercados de calidad, satisfaciendo las demandas de los consumidores, y ofreciendo una alternativa de cultivo rentable a agricultores en sistemas minifundistas.Cortés Olmos, C. (2015). Puesta en valor de variedades tradicionales de tomate [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/48532TESI

In vitro germination and growth protocols of the ornamental Lophophora williamsii (Lem.) Coult. as a tool for protecting endangered wild populations

[EN] Lophophora williamsii is an ornamental slow growth cactus highly appreciated by cacti growers and hobbyists. Its demand is often satisfied through illegal collection of wild plants and many populations are threatened with extinction. Thus, an efficient in vitro protocol without plant growth regulators will be of great interest for conservation purposes of this cactus. Eight different germination media, combining Murashige and Skoog medium (MS, full and half-strength), sucrose (20 and 30gL(-1)) and agar (8 and 10gL(-1)), were used to study germination rate, number of seedlings with areoles and initial seedling development. Germination rates among culture media only differed significantly in the first 14 days after sowing (DAS), reaching 67-75% at the end of the assay (49 DAS). Remarkable interactions among media components were detected, and 20 g L-1 sucrose and 8gL(-1) agar combination gave the highest performance for both size and number of areoles. Following germination assay, a growth assay was conducted during 105 days using three growth media (GrM) at different sucrose concentration (15, 30 and 45gL(-1)) to evaluate the increase in seedling size and number of areoles. Regardless of their initial size, 15 g L-1 sucrose provided the best results for both traits. Size increase was higher in the 4-5 mm seedling group, while increase in areoles was greater in 2-3 mm seedlings. It was possible to develop an in vitro protocol, in absence of plant growth regulators, which allows maximizing. L williamsii germination and growth during its first stages of development, which may increase the availability of plants in the market and avoid exhaustion of wild populations. Furthermore, plants grown ex situ could be reintroduced in endangered natural populations.Cortés Olmos, C.; Gurrea-Ysasi, G.; Prohens Tomás, J.; Rodríguez Burruezo, A.; Fita, A. (2018). In vitro germination and growth protocols of the ornamental Lophophora williamsii (Lem.) Coult. as a tool for protecting endangered wild populations. Scientia Horticulturae. 237:120-127. doi:10.1016/j.scienta.2018.03.064S12012723

Identification of organoleptic and functional quality profiles in Spanish traditional cultivars of tomato

The original publication is available at www.actahort.orgDespite the increasing importance of the internal quality in breeding programmes and marketing of tomato, little information is available regarding organoleptic and functional profiles of traditional cultivars of renowned quality. The aim of this study is to evaluate the internal quality of 51 traditional tomato accessions representative of the Spanish genepool. Total soluble solids, oxalic, malic, citric and glutamic acids, fructose, glucose and sucrose, vitamin C and lycopene were determined, thereby obtaining the respective organoleptic and functional profiles. These profiles will be very valuable in establishing breeding objectives, to provide the cultivars appreciated by consumers, willing to pay higher prices for them. A considerable high level of variability has been found in the profiles obtained and no clear groups could be identified with regards to fruit morphology or local name. Variability was higher in those traits affecting functional quality (coefficients of variation of 51.2% for vitamin C and 74.6% for lycopene content) than those affecting organoleptic quality (coefficients of variation ranged from 18% for total soluble contents to 38.8% for glutamic acid). Additionally, several accessions were selected on the basis of their higher individual contents for further studies of internal quality. These accessions were CDP8102 and CDP3547 for high malic acid, accession CDP6315 for high fructose and glucose levels, accession CDP1523 for its lycopene content and accessions CDP2226 and CDP336 for high vitamin C content. Considering previous correlations between individual contents and consumer preference, accessions CDP7554, CDP2666 and CDP3547 should be further evaluated for their overall flavour quality.Cortés Olmos, C.; Leiva Brondo, M.; Adalid Martinez, AM.; Cebolla Cornejo, J.; Nuez Viñals, F. (2011). Identification of organoleptic and functional quality profiles in Spanish traditional cultivars of tomato. International Society for Horticultural Science (ISHS). doi:10.17660/ActaHortic.2011.918.62

Comparative Study of Different Crassulaceae Species for Their Potential Use as Plant Covers to Improve Thermal Performance of Green Roofs

[EN] The presence of green roofs in urban areas improves the energy efficiency of buildings; contributes to the capture of CO2, decreasing pollution; and improves the appearance of cities, increasing their sustainability. Additionally, green roofs must include plant species with low requirements and maintenance, and thus, succulent species could be useful in Mediterranean semi-arid regions. In this work, the thermal inertia and the effect of different succulent species as thermal barriers on mitigating the increase in temperature inside experimental compartments were studied in comparison to conventional covers used in the Spanish Mediterranean for a whole year. In general, green covers were more efficient than conventional ones for controlling temperature. Thus, temperatures under green covers were up to 8 °C lower than conventional covers and 3¿5 °C lower than the ambient temperature at noon on summer days. Furthermore, significant differences were found between green covers. Thus, despite having high thermal inertia, Aptenia cordifolia showed the worst temperature records, while Aeonium arboreum was the most efficient at mitigating temperature changes both on cold winter nights and hot summer days¿even better than Sedum spp., a usual succulent used commercially. Our results demonstrate that succulent species are efficient materials to use as green covers to improve thermal conditions in buildings in Mediterranean cities. This also suggests that the mixture of succulent species (i.e., not only made of Sedum spp.) with different colors and textures could beautify green roofs without compromising their energy efficiency.This research was developed in the facilities of the Universitat Politècnica de València and with the resources provided by Fondo de Sostenibilidad I+D+I UPV 88702681Gurrea-Ysasi, G.; Blanca Giménez, V.; Fernández De Córdova Martínez, PJ.; Cortés Olmos, C.; Rodríguez Burruezo, A.; Fita Fernández, IC. (2022). Comparative Study of Different Crassulaceae Species for Their Potential Use as Plant Covers to Improve Thermal Performance of Green Roofs. Horticulturae. 8(9):1-19. https://doi.org/10.3390/horticulturae80908461198

Exploring alternative germplasm for the development of stable high vitamin C content in tomato varieties

The genotypic potential for high l-ascorbic acid content of 15 accessions of S. lycopersicon and S. pimpinellifolium has been evaluated in three environments, including open-air and glasshouse cultivation and two localities. The environmental effect on l-ascorbic acid accumulation was highly genotype-dependant and the variance ascribed to the G×E environment was similar in importance to that ascribed to genotype. The variation found within accession might be ascribed to microenvironmental effects associated with temperature changes and oxidative stress or population variability. Several accessions with high genotypic values (¿+G) have been identified. Among them, accession PI365959 of S. pimpinellifolium, showed a genotypic value of 293.8mgkg -1, statistically significant higher (P<0.05) than the genotypic potential of controls reported to have high l-ascorbic content (CDP4777, 115.0mgkg -1). It also showed positive G×E interactions, with a relatively high stability. Accession LA1423 of S. lycopersicon var. cerasiforme, despite being less stable, had also high genotypic values for l-ascorbic acid accumulation (197.4mgkg -1). This germplasm will be of great interest for the development of new tomato cultivars targeted to added-value markets appreciating nutritional or functional quality. The close relationship of the selected material with the cultivated tomato will enable an efficient and rapid exploitation of their potential in breeding programmes. © 2011 Elsevier B.V.Leiva-Brondo, M.; Valcárcel, M.; Cortés Olmos, C.; Rosello Ripolles, S.; Cebolla Cornejo, J.; Nuez Viñals, F. (2012). Exploring alternative germplasm for the development of stable high vitamin C content in tomato varieties. Scientia Horticulturae. 133:84-88. doi:10.1016/j.scienta.2011.10.013S848813

PUESTA EN VALOR DE VARIEDADES TRADICIONALES DE TOMATE

La protección del patrimonio hortícola tradicional y la promoción de su conservación in situ fomentando su cultivo entre agricultores, dependen de aumentar el grado de conocimiento de la estructura y propiedades de las poblaciones tradicionales. Así, la tipificación varietal, que conduzca al registro de variedades de conservación, y la identificación de un valor añadido en las características organolépticas y funcionales de estos materiales, son dos elementos clave y necesarios para asegurar su protección. Por otra parte, estas actividades contribuirán a consolidar mercados de calidad, satisfaciendo las necesidades de los consumidores, y ofrecerán una alternativa de cultivo rentable a agricultores en sistemas minifundistas. Bajo este objetivo general, en el presente trabajo se han caracterizado morfoagronómicamente 224 poblaciones tradicionales y obsoletas de tomate procedente o relacionado con la Comunidad Valenciana, empleando 35 descriptores vegetativos de inflorescencia y de fruto. También se han obtenido los perfiles de calidad organoléptica y funcional de 177 de estas poblaciones. En este sentido, se han determinado mediante electroforesis capilar y cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) los contenidos en ácido ascórbico, licopeno y ß-caroteno, compuestos antioxidantes relacionados con la calidad nutritiva y funcional del tomate. A la vez, también se ha determinado el contenido en sólidos solubles totales, en los azúcares fructosa y glucosa y en los ácidos orgánicos cítrico, málico y glutámico, variables relacionadas con la calidad organoléptica del tomate. La caracterización morfológica ha permitido identificar que un alto porcentaje de las poblaciones evaluadas son segregantes, poniendo de manifiesto la importancia que tienen la mezcla de semillas y las polinizaciones cruzadas espontáneas en la configuración de las variedades tradicionales de tomate. Por otra parte, la elevada variabilidad detectada en las poblaciones no segregantes, tanto a nivel intra como interpoblacional, ha permitido comprobar que, si bien en las variedades tradicionales se ha ejercido una fuerte presión de selección en los pocos caracteres concretos que definen una variedad, el resto de características son muy variables. Esta variabilidad probablemente está relacionada con la elevada frecuencia de hibridación espontánea detectada en las poblaciones segregantes. Este elevado grado de variabilidad dificulta la identificación de ideotipos únicos con suficiente homogeneidad y estabilidad que permitan el registro de estos materiales como Variedades de Conservación. El mismo elevado grado de variabilidad se ha detectado en los componentes relacionados con la calidad organoléptica y funcional. Hasta el punto que existe un nivel similar de variación entre poblaciones segregantes y poblaciones no segregantes. Por otra parte, se ha constatado la importancia del microambiente en la definición de estos caracteres, ya que hasta los híbridos control empleados, con elevada uniformidad genética, presentaron un alto grado de variación intrapoblacional. Entre los compuestos relacionados con la calidad organoléptica, aunque se observan ciertas tendencias varietales, existe una enorme variación. De esta forma, es difícil seguir generalizando la asociación de las variedades tradicionales en general con la elevada calidad organoléptica. Probablemente, el cruce espontáneo entre distintas variedades y la posterior selección por pocos caracteres morfológicos haya contribuido a la degeneración de la calidad organoléptica. Por otra parte, existe un margen suficiente para seleccionar poblaciones dentro de cada variedad poblacional con un nivel superior de compuestos relacionados con la percepción del sabor. Lo mismo ocurre en el caso de la calidad funcional, donde cabe destacar que es posible seleccionar poblaciones con hasta 3,5 veces el contenido considerado habitual en las variedades comerciales de tomate de licopeno, o entre 4 a 6 veces el contenido habitual de ß-caroteno. La selección de los mejores materiales que aglutinen las características morfológicas más típicas de la variedad, junto con los mayores contenidos en estos compuestos, contribuirán a la valorización de estos materiales, consolidando su emergente mercado de calidad.Cortés Olmos, C. (2010). PUESTA EN VALOR DE VARIEDADES TRADICIONALES DE TOMATE. http://hdl.handle.net/10251/11356Archivo delegad

Traditional Eastern Spanish varieties of tomato

Despite the importance of traditional varieties of tomato (Solanum lycopersicum L.) as sources of variation in breeding programs and varieties targeted to high-price quality markets that value their exceptional organoleptic quality, little is known regarding the structure of these materials at the morphological level. In this study, a collection of 166 populations (137 of them during two years) of traditional varieties of tomato from the east coast of Spain has been characterized using 41 descriptors. The characterization revealed a considerable variation. The segregation observed in several populations (28 %) suggests that apart from the configuration as population varieties, the high variation present in these landraces may be partially due to possible seed mixing and spontaneous cross-pollination. Only nine fruit descriptors were required to represent the variation present in the collection analyzed. It seems that after spontaneous cross-pollinations, farmers applied strong selection to a small number of traits, though even in these traits a high level of variation is maintained. The variation observed may hinder clear recognition by the consumer, an attribute required for the consolidation of quality markets. Additionally, a registry of these materials as conservation varieties would be complicated considering the actual levels of variation. Therefore, a varietal depuration would be interesting in order to promotein situ conservation of these resources. Finally, the high levels of variation in the intra-varietal scale may justify the collection and maintenance of more populations of the same variety as the risk of conserving duplicates would not be so high

Micropropagation and Acclimatization of <i>Gymnocalycium</i> cv. Fancy (Cactaceae): Developmental Responses to Different Explant Types and Hormone Conditions

The Gymnocalycium genus includes numerous highly valued species in the ornamental plant market and their propagation is usually carried out using traditional methods. However, there is a lack of information regarding the efficiency of micropropagation through in vitro tissue culture techniques on these species. So, with the objective of establishing an efficient micropropagation protocol that allows for optimizing the plant obtaining processes, the morphogenic potential of Gymnocalycium cv. Fancy has been studied in this work. For this purpose, plants of two different sizes (medium and large) were used as the starting material, from which three types of explants were obtained (apex, central discs and bases). The effect of three plant growth regulators (6-Benzylaminopurine, BAP; Kinetin, KIN; and Thidiazuron, TDZ) at three different concentrations each were studied, and the number of generated shoots, the frequency of appearance of callogenesis and rhizogenesis by explant and condition were assessed. An efficient protocol based on the use of KIN at 4 µM and central discs as a starting explant was developed. Moreover, the obtained sprouts rooted successfully (especially using BAP at 2 µM), and their subsequent acclimatization was very effective. Furthermore, emergence of a new morphotype is presented, that has not previously been described

SNP markers applied to the characterization of Spanish tomato(Solanum lycopersicum L.) landraces

[EN] The variability present in 63 accessions of 14 Spanish tomato (Solanum lycopersicum L.) landraces has been studied using morpho-agronomical descriptors and molecular markers. For this purpose, a set of 32 polymorphic SNP has been specifically developed. The relation between Spanish landraces has been analysed using the information generated. The cluster analysis using SNP data showed a moderate correlation with morpho-agronomical data, which is rare considering the low level of genetic diversity found in tomato and that few genes control key traits in landrace recognition, as size, shape and external appearance. Compared with previous studies, the set of SNP markers used provides a reliable tool for the analysis of diversity, with high bootstrap values obtained in the cluster analysis. Nevertheless, it seems to exist a strong influence of the specific combination of populations of each landraces analysed, the marker type and set of markers on the analysis of genetic differentiation in tomato landraces. Specific combinations of SNP markers (from two to six markers per landrace) enabled the clear identification of most of the landraces evaluated. Its use would be a useful tool to control the commercial fraud typical of quality niche markets where high yielding modern varieties resembling traditional landraces are sold, taking advantage of the price premium of these materials. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.The funds for development of this research were provided by Fundacion de la Comunidad Valenciana Para la Investigacion Agroalimentaria (AGROALIMED). Caries Cortes-Olmos thanks Universitat Politecnica de Valencia for the funding of a PhD grant.Cortés Olmos, C.; Vilanova Navarro, S.; Pascual Bañuls, L.; Rosello, J.; Cebolla Cornejo, J. (2015). SNP markers applied to the characterization of Spanish tomato(Solanum lycopersicum L.) landraces. Scientia Horticulturae. 194:100-110. doi:10.1016/j.scienta.2015.07.03610011019