RESUM La tomaca és una de les hortalisses més consumides al llarg de l'any en tot el món. Per aquesta raó, s'ha convertit en una font important de minerals i components nutracèutics (principalment carotenoids i vitamina C), que tenen un paper clau en la salut humana. Recentment s'ha demostrat la importància de les vitamines i carotenoids de la tomaca en la prevenció de certs càncers i malalties cardiovasculars que, a causa de l'estil de vida actual, tenen un gran impacte en la mortalitat humana. Este fet fa que els treballs destinats a millorar el valor nutracèutic de la tomaca siguen del màxim interés. En els últims anys, la FAO i el Bioversity International (anteriorment Plant Genetics Resource Institute) estan promovent l'ús de la biodiversitat per a aconseguir contribuir a la sanitat i seguretat en l'alimentació humana, així com al desenvolupament sostenible. Seguint esta recomanació, el primer treball d'aquesta tesi va contribuir al camp de la biodiversitat, nutrició i composició dels aliments, avaluant el contingut en carotenoids i àcid ascòrbic en una col•lecció de cultivars de tomaca infrautilitzada i espècies relacionades per a promoure el seu ús (directament en camp o com a fonts de variabilitat per a l'obtenció de nous cultivars). Es van avaluar un total de 49 entrades (14 entrades de tomaca comuna, 28 de tomaca tipus cherry i 7 de l'espècie relacionada Solanum pimpinellifolium) provinents de 24 països. Es van seleccionar 14 entrades tipus cherry i 2 de tomaca comuna pel seu alt i equilibrat valor nutracèutic, resultant de gran interés per a consum humà. A més, 2 entrades tipus cherry amb al voltant de 1.5 vegades la mitjana normal d'àcid ascòrbic, i 1 de S. pimpinelllifolium amb més de 9 vegades el contingut normal de licopé, podrien ser d'interés com a parentals donants en programes de millora per a augmentar les propietats nutracèutiques de varietats comercials. Una vegada que s'han identificat fonts de variabilitat per a alta acumulació de licopé, ß-caroté i àcid ascòrbic, és necessari avaluar el seu potencial real de millora en diversos ambients i cicles de cultiu a fi de concretar la contribució del genotip, l'ambient i la seua interacció en l'expressió d'aquestos caràcters. També és important determinar el seu control genètic i mode d'herència per a poder usar-los eficaçment en programes de millora. En el segon treball d'aquesta tesi, es van avaluar 10 entrades preseleccionades com potencialment interessants en 3 ambients de cultiu. El contingut de licopé, ß-caroté i àcid ascòrbic va ser molt alt en diverses entrades (fins a 281, 35 i 346 mg kg-1 respectivament). Les diferències trobades en els tres ambients estudiats (amb algunes condicions estressants en diversos casos) van tindre una influència destacable en l'expressió fenotípica dels caràcters analitzats. Tanmateix, l'efecte genotípic va tindre la major contribució al fenotip junt amb una considerable interacció amb l'ambient. En programes de millora serà possible seleccionar genotips d'elit amb alt contingut en licopé i ß-caroté, ja que ambdós caràcters tenen una elevada correlació genètica, però sempre recomanant assajos en múltiples ambients per a seleccionar de forma eficaç. En canvi, la millora del contingut d'àcid ascòrbic serà més difícil perquè la interferència de factors incontrolats emmascara el potencial genètic real i dificulta la selecció. Entre les entrades avaluades, van destacar quatre pel seu sorprenent potencial genètic en l'acumulació de compostos nutracèutics. Tres d'elles pertanyen a S. pimpinellifolium (CDP1568, CDP7090 i CDP9822) i podran ser usades com a parentals donants en la millora del contingut de carotenoids de la tomaca cultivada. L'entrada CDP4777 (S.Lycopersicon var cerasifome) va mostrar un alt potencial genotípic per a acumular ß-caroté i àcid ascòrbic i alta estabilitat en la seua expressió en els ambients estudiats, per la qual cosa podria usar-se tant com parental donant en programes de millora com per a consum directe en mercats de qualitat. D'aquestes entrades, es va seleccionar la CDP4777 per ser de la mateixa espècie que la tomaca cultivada, per a analitzar amb detall el seu control genètic i mode d'herència en l'acumulació de ß-caroté i àcid ascòrbic. Com a parental femení es va emprar la línia de millora CPD8779 (ja avaluada en el treball anterior) i l'entrada CDP4777 com a parental masculí, obtenint-se les seues descendències F1, F2, BC1 i BC2. L'estudi es va dur a terme simultàniament en dos localitats amb dos modalitats de cultiu distintes (aire lliure i protegit sota hivernacle). El control genètic de les expressions de ß-caroté i àcid ascòrbic es va estudiar per mitjà d'un model additiu, dominant i additiu x additiu (ADAA) que va incloure les interaccions genotip x ambient. Els resultats van indicar que l'acumulació de ß-caroté va ser principalment additiva (32,2% de la component genètica) amb una xicoteta component dominant (4,2%) i una important contribució de la interacció AxE (63,6%). Esta interacció, en ambients amb temperatures moderades a altes i sense baixa radiació , podria augmentar el contingut de ß-caroté. Este caràcter va mostrar una heredabilitat en sentit estricte alta (h2=0,62). L'acumulació d'àcid ascòrbic va ser també principalment addititiva (61,7% de la component genètica) amb una component epistàtica menor (21,5%) que va causar una heterosis negativa que va reduir l'efecte additiu principal. No obstant això, en l'ambient descrit, la contribució de la interacció AxE (16,8%) podria augmentar el contingut d'àcid ascòrbic i compensar l'efecte d'heterosis negatiu. Per a este caràcter, l'heredabilitat en sentit estricte total es pot considerar bona (h2=0,52). En conclusió, l'entrada CDP4777 és un parental donant molt interessant per a la millora conjunta del contingut de ß-caroté i àcid ascòrbic en programes de millora del valor nutracèutic de tomaca comercial, ja que els híbrids F1 derivats d'ella poden arribar a quintuplicar el contingut de ß-caroté comunament acceptat com normal, incrementant lleugerament el contingut d'àcid ascòrbic respecte del de la línia de millora utilitzada com a genitor femení i sense disminuir la capacitat d'acumulació de licopé. En fases avançades del programa de millora, on les diferències entre continguts de carotenoids són més subtils, es necessitaria una tècnica analítica separativa ràpida i precisa. Una primera opció seria l'ús d'una tècnica àmpliament estesa i popular com el HPLC. No obstant això, el llarg temps d'anàlisi, la quantitat de solvents utilitzats i l'alt cost de les columnes d'esta tècnica, va fer que es plantejara el desenvolupament d'un mètode d'anàlisi per mitjà d'electrocromatografia capil•lar (CEC) amb una columna monolítica basada en esters de lauril metacrilat. La separació d'aquestos anàlits va ser duta a terme en menys de 5 minuts amb una fase mòbil que contenia 35% tetrahidrofurá, 30% acetonitril, 30% metanol, i 5% d'un tampó aquós 5 mM Tris a pH 8. El límit de detecció i la reproducibilidad d'aquest mètode van ser inferiors a 1,6 mg/ml i 7,2% respectivament.