Evaluation of tolerance to brown rot caused by Monilinia laxa (Aderhold and Ruhland) Honey, in peach germplasm (Prunus persica (L) Batsch)

161 Pags.- Tabls.- Figs. Tesis doctoral Univ. Zaragoza, Departamento de Ciencias Agrarias y del Medio Natural, realizada, bajo la dirección de los Drs. Yolanda Gogorcena y Juan José Barriuso, en la Estación Experimental de Aula Dei (EEAD-CSIC) y en el Centro de de Investigación y Tecnología Agroalimentaria de Aragón (CITA). Creative Commons License Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0).[EN] The peach is one of the most important global tree crops within the economically important Rosaceae family. The crop is faced with numerous pest and disease, especially fungal pathogens that infect stone fruits in the field, on transit and in the store. Over 50 % postharvest, global loss has been ascribed to the brown rot disease of the species of Monilinia and in recent years the disease has been so critical in the orchard that some stone fruits were abandoned. And in Spain, particularly, the disease has been associated with well over 60 % fruit losses after harvest. Although there exist variable control options, the breeding for resistance remains an ideal management options for brown rot disease control considering the uniqueness of its sustainability in the chain of crop production and environmental compatibility. The thesis aims at screening peach germplasm of the Aula Dei-CSIC for phenotypic tolerant cultivars and progenies to brown rot of Monilinia laxa with good quality. The study focuses on peach breeding, within the Ebro valley of the Mediterranean eco-zone, through the use of tolerant variety or genotypes with good quality characteristics in brown rot disease management. Chapter I sets an evaluation method, by optimizing the available protocols, to screen tolerance to brown rot by Monilinia spp. in peach germplasm. This was enhanced achieved with the comprehensive bibliographic review and compilation of information currently available on peach and the resultant effect of interaction (brown rot) with species of Monilinia and available management options. Chapter II examines the effect of physicochemical factors of pH and titratable acidity (TA) in the host-pathogen interaction of peach and M. laxa in-vitro and in-vivo. This study encompasses the necessity to know the evolution of fruit maturity in new and old varieties in relation to potential Monilinia infection in immature fruits. Chapter III is a screening test based upon artificial fruit inoculation to validate on several parental lines of the peach breeding program (‘Crown Princess’, ‘Big Top’, ‘Andross’, and ‘BabyGold 9’). In addition, cultivars with different phenolic content and early (‘Tebana’) or late harvested, as the Spanish traditional non-melting flesh cultivars (‘Miraflores’, ‘Calanda Tardío’ and ‘Calante’), were included in the study. The correlation of pathogenic factors with their biochemical composition concerning acids, phenolic contents in flesh-fruit is also discussed. Chapter IV screens sixty eight progenies from the ‘Babygold 9’ × ‘Crown Princess’ population of the breeding program of EEAD-CSIC for susceptibility to brown rot of Monilinia laxa. Physico-chemical traits, such as fruit firmness and soluble solids content were recorded before and after storage. Titratable acidity, pH, and antioxidant composition were also measured at harvest for correlation with pathogenic factors.[ES] El melocotonero es uno de los cultivos frutales, de la familia de las rosáceas, de mayor importancia económica del mundo. Existen numerosas plagas y enfermedades que afectan a este cultivo, especialmente hongos patógenos de fruto que son infectivas en el campo, durante el tránsito y en el almacenamiento. Más del 50 % de la pérdida global en poscosecha se ha atribuido a la enfermedad de podredumbre parda causada por especies del género Monilinia, y en los últimos años la enfermedad ha sido tan acusada que ha producido el abandono de la producción de algunas variedades de frutales de hueso. En España, la enfermedad se ha asociado con más del 60 % de pérdidas de fruta después de la cosecha. Aunque existen varias opciones de control y tratamiento, la selección genética para la resistencia sigue siendo una alternativa ideal de manejo para el control de la enfermedad producida por la podredumbre parda, teniendo en cuenta su sostenibilidad y la compatibilidad ambiental. Esta tesis tiene como objetivo principal el fenotipado del germoplasma de melocotón existente en la Estación Experimental de Aula Dei-CSIC, cultivares y progenies, para la detección de tolerancias a la podredumbre parda producida por Monilinia laxa. El estudio se enfoca en el ámbito de la mejora genética de melocotonero, en el Valle del Ebro de la zona ecológica mediterránea, a través del uso de variedades tolerantes o genotipos con características de buena calidad en relación a la enfermedad de la podredumbre parda. El Capítulo I presenta un protocolo de inoculación para evaluar la tolerancia a la podredumbre parda por Monilinia spp. en germoplasma de melocotonero. Esto se logró con una revisión bibliográfica exhaustiva y la compilación de la información disponible sobre melocotón y el efecto resultante de la interacción (podredumbre parda) con las especies de Monilinia y las opciones de control y manejo disponibles. El Capítulo II examina el efecto de los factores fisicoquímicos del pH y la acidez titulable (TA) en la interacción huésped-patógeno (melocotón y M. laxa tanto in-vitro como in-vivo. Este estudio establece la necesidad de conocer la evolución de la madurez de la fruta en las variedades de melocotones verdes y maduros en relación con la posible infección por Monilinia en frutos inmaduros en precosecha. El Capítulo III establece la tolerancia mediante inoculación artificial de fruta en varias líneas parentales del programa de mejora genética de melocotón ('Crown Princess', 'Big Top', 'Andross' y 'BabyGold 9'). En el estudio además, se incluyeron cultivares con diferente contenido fenólico, precoces ('Tebana') o tardíos, como los cultivares tradicionales españoles de carne dura ('Miraflores', 'Calanda Tardío' y 'Calante'). También se discute la correlación de los factores patogénicos con la composición bioquímica con respecto a los ácidos y los contenidos fenólicos en la pulpa. El Capítulo IV examina sesenta y ocho progenies de la población 'Babygold 9' × 'Crown Princess' del programa de mejora de EEAD-CSIC por susceptibilidad a la podredumbre parda de Monilinia laxa. Los caracteres físicoquímicos, tales como la firmeza de la fruta y el contenido de sólidos solubles, se registraron antes y después del almacenamiento. La acidez titulable, el pH y la composición antioxidante del fruto también se midieron en la cosecha para obtener la correlación con los factores patogénicos.This study has been supported by a research grant,(AGL2014-52063R and AGL2017-83358-R) by the MINECO / the Government of Aragón and FEDER /ESF, respectively, through Dr. Yolanda Gogorcena.Peer reviewe