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Título:	La arquitectura de la tomatera: desarrollo de una metodología de fenotipado y aplicación al estudio de factores genéticos y ambientales
Autor/a:	Santos Demera, Celia Andreina
Otros autores:	Prats Soler, Clara; Casals Artigas, Joan
Abstract:	The tomato plant has two types of growth habits (determinat and indeterminate), controlled by the gene self pruning (sp). Both types of growth are present in the two types of genetic materials that cultivate farmers (landraces and modern varieties). Each type of growth entails a different plant architecture: the indeterminate types present sympodial units (vegetative and reproductive phase) of 3 leaves, while the determinate plants present a sequence of 3-2-1 leaves between inflorescences until the end of the apical growth of the plant. There are few studies on the phenotyping of the tomato plant architecture, and there is not a clear methodology to study this subject. On the other hand, it has not been studied if modern plant breeding programs have changed the plant architecture. The objective of this work is to develop a model of phenotyping to study the architecture of the tomato plant, and to identify the effect of the water stress and modern genetic improvement on the parameters related to plant architecture. In order to achieve this objective, 23 varieties were grown in two types of irrigation (normal and water stress). Several traits related to agronomic performance, plant architecture and biomass partitioning (leaf, stem and fruit) were recorded in the materials. MATLAB program was used to fit a linear model with positive slope to the data of distances between inflorescences, as well as to obtain the descriptive measures of sympodial units. The ANOVA procedure was used to analyze quantitative data by using the statistical program SPSS. Data analysis revealed that the distance between inflorescences and the number of leaves between inflorescences are controlled genetically and are not affected by environmental factors. It was determined that in determinate plants the number of leaves between inflorescences is 2 (mode), and 3 in indeterminate genotypes. The latter has a higher homogeneity within the plant, which facilitates its phenotyping. The reproductive phase of the tomato plant follows a pattern of a linear model with positive slope, comparing the number of inflorescences (x) with their height (y, cm from the cotyledons). The linear model was fitted to all the plants and it was found that 93% of the plants have a correlation coefficient greater than or equal to 0,9. The type of variety (traditional/ modern) does not affect the architecture of the tomato plant, but it affects its yield. On the other hand, water stress causes a significant reduction in the total biomass of the plant. This study provides new insights on the methodology to perform a complete phenotyping of the tomato plant architecture.
Abstract:	La tomaquera és una planta que té dos tipus de creixement (determinat i indeterminat), controlats pel gen self pruning (sp). Ambdós tipus són presents en el dos tipus de materials genètics que conreen els pagesos (varietats tradicionals i modernes). Cada tipus de creixement confereix una arquitectura diferent a la planta: els tipus indeterminat presenten una seqüència de simpodis de 3 fulles/1 inflorescència, mentre que els tipus indeterminat presenten una seqüència de 3-2-1 fulles entre inflorescències fins a acabar el creixement apical de la planta. Hi ha pocs estudis sobre el fenotipat de l'arquitectura de la planta de tomàquet, de manera que no hi ha una metodologia clara per a l'estudi de l'arquitectura. D'altra banda, no es coneix l'efecte que ha tingut la millora genètica moderna sobre l'arquitectura. En aquest context, l'objectiu d'aquest treball és desenvolupar un model de fenotipat per estudiar l'arquitectura de la tomaquera, així com identificar l'efecte de la dosi de reg i de la millora genètica moderna sobre els paràmetres relacionats amb l'arquitectura. Per aconseguir aquet objectiu es van cultivar 23 varietats en dos tipus de reg (normal i deficitari). Es van mesurar caràcters relacionats amb el comportament agronòmic, l'arquitectura de la planta i la distribució de la biomassa entre òrgans (fulla, tija i fruit). Es va utilitzar el programa MATLAB per ajustar un model lineal creixent a les dades de distàncies entre inflorescències i obtenir les mesures descriptives de les estructures simpòdiques. Per a l'estudi de las variables quantitatives es va utilitzar el procediment ANOVA mitjançant el programa SPSS. L'anàlisi de les diferents variables va donar com a resultat que la distància entre inflorescències i el nombre de fulles entre inflorescències és un paràmetre determinat genèticament i poc afectat per factors ambientals. Es va determinar que la moda del nombre de fulles entre inflorescències és de 2 en plantes de creixement determinat i de 3 en plantes de creixement indeterminat. Aquestes últimes presenten una major homogeneïtat de dades, la qual facilita el seu fenotipat. La fase reproductiva de la tomaquera segueix un model de creixement lineal, comparant el nombre d'inflorescències (x) amb l'altura a la qual es troben (y). Aquest model de creixement lineal es va ajustar a totes les plantes i es va observar que el 93% de las plantes presenten un coeficient de correlació major o igual a 0,9. Els tipus de varietat (tradicional o moderna) no afecta l'arquitectura de tomaquera, però sí que afecta al rendiment, D'altra banda el dèficit hídric provoca una disminució de la biomassa total de la planta. L'anàlisi dels resultats obtinguts ha permès desenvolupar les bases metodològiques per al fenotipat de l'arquitectura de la tomaquera.
Abstract:	La tomatera es una planta que presenta dos tipos de crecimiento (determinado e indeterminado), controlados por el gen self pruning (sp). Ambos tipos de crecimiento están presentes en los dos tipos de materiales genéticos que cultivan los agricultores (variedades tradicionales y modernas). Cada tipo de crecimiento le confiere una arquitectura diferente a la planta: los tipos indeterminado presentan unidades simpodiales (fase vegetativa y fase reproductiva) de 3 hojas, mientras que los tipos determinado presentan una secuencia de 3-2-1 hojas entre inflorescencias hasta terminar el crecimiento apical de la planta. Existen pocos estudios sobre el fenotipado de la arquitectura de la planta de tomate, por lo que no existe una metodología clara para el estudio de la arquitectura. Por otra parte, no se conoce el efecto que ha tenido la mejora genética moderna sobre la arquitectura. En este contexto, el objetivo de este trabajo es desarrollar un modelo de fenotipado para estudiar la arquitectura de la tomatera, así como identificar el efecto de la dosis de riego y de la mejora genética moderna sobre los parámetros relacionados con la arquitectura. Para lograr este objetivo, se cultivaron 23 variedades en dos tipos de riego (normal y deficitario). Se midieron caracteres relacionados con el comportamiento agronómico, la arquitectura de la planta y la distribución de la biomasa entre órganos (hoja, tallo y fruto). Se utilizó el programa MATLAB para ajustar un modelo lineal creciente a los datos de distancia entre inflorescencias y obtener las medidas descriptivas de las unidades simpodiales. Para el estudio de las variables cuantitativas se utilizó el procedimiento ANOVA mediante el programa estadístico SPSS. El análisis de las diferentes variables dio como resultado que la distancia entre inflorescencias y el número de hojas entre inflorescencias es un parámetro determinado genéticamente y poco afectado por factores ambientales. Se determinó que la moda del número de hojas entre inflorescencias es de 2 en plantas de crecimiento determinado y de 3 en plantas de crecimiento indeterminado. Estas últimas presentan una mayor homogeneidad de datos, lo cual facilita su fenotipado. La fase reproductiva de la tomatera sigue un modelo de crecimiento lineal, comparando el número de inflorescencias (x) con la altura a la que se encuentran (y). Este modelo de crecimiento lineal se ajustó a todas las plantas y se observó que el 93% de las plantas presentan un coeficiente de correlación mayor o igual a 0,9. El tipo de variedad (tradicional/mejorada) no afecta a la arquitectura de la tomatera, pero sí al rendimiento. Por otro lado, el déficit hídrico provoca una disminución de la biomasa total de la planta. El análisis de los resultados obtenidos ha permitido desarrollar las bases metodológicas para el fenotipado de la arquitectura de la tomatera.
Materia(s):	-Àrees temàtiques de la UPC::Enginyeria agroalimentària::Agricultura -Tomatoes -Plants--Effect of wind on -Solanum lycopersicum L. -Arquitectura de la tomatera -Fenotipado -Simpodio -Tomaquera -- Experimentació
Derechos:	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/3.0/es/
Tipo de documento:	Trabajo/Proyecto fin de carrera
Editor:	Universitat Politècnica de Catalunya
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