Resilient Response to Combined Heat and Drought Stress Conditions of a Tomato Germplasm Collection, Including Natural and Ethyl Methanesulfonate-Induced Variants
Rocío Fonseca,
Rosa Micol-Ponce,
Carmen V. Ozuna,
Laura Castañeda,
Carmen Capel,
Antonia Fernández-Lozano,
Ana Ortiz-Atienza,
Sandra Bretones,
José M. Pérez-Jiménez,
Abraham S. Quevedo-Colmena,
Juan D. López-Fábregas,
Teresa Barragán-Lozano,
Ricardo Lebrón,
Celia Faura,
Juan Capel,
Trinidad Angosto,
Isabel Egea,
Fernando J. Yuste-Lisbona,
Rafael Lozano
Affiliations
Rocío Fonseca
Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIM BITAL), Universidad de Almería, 04120 Almería, Spain
Rosa Micol-Ponce
Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIM BITAL), Universidad de Almería, 04120 Almería, Spain
Carmen V. Ozuna
Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIM BITAL), Universidad de Almería, 04120 Almería, Spain
Laura Castañeda
Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIM BITAL), Universidad de Almería, 04120 Almería, Spain
Carmen Capel
Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIM BITAL), Universidad de Almería, 04120 Almería, Spain
Antonia Fernández-Lozano
Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIM BITAL), Universidad de Almería, 04120 Almería, Spain
Ana Ortiz-Atienza
Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIM BITAL), Universidad de Almería, 04120 Almería, Spain
Sandra Bretones
Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIM BITAL), Universidad de Almería, 04120 Almería, Spain
José M. Pérez-Jiménez
Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIM BITAL), Universidad de Almería, 04120 Almería, Spain
Abraham S. Quevedo-Colmena
Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIM BITAL), Universidad de Almería, 04120 Almería, Spain
Juan D. López-Fábregas
Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIM BITAL), Universidad de Almería, 04120 Almería, Spain
Teresa Barragán-Lozano
Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIM BITAL), Universidad de Almería, 04120 Almería, Spain
Ricardo Lebrón
Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIM BITAL), Universidad de Almería, 04120 Almería, Spain
Celia Faura
Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura (CEBAS), Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), 30100 Espinardo, Murcia, Spain
Juan Capel
Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIM BITAL), Universidad de Almería, 04120 Almería, Spain
Trinidad Angosto
Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIM BITAL), Universidad de Almería, 04120 Almería, Spain
Isabel Egea
Centro de Edafología y Biología Aplicada del Segura (CEBAS), Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), 30100 Espinardo, Murcia, Spain
Fernando J. Yuste-Lisbona
Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIM BITAL), Universidad de Almería, 04120 Almería, Spain
Rafael Lozano
Centro de Investigación en Agrosistemas Intensivos Mediterráneos y Biotecnología Agroalimentaria (CIAIM BITAL), Universidad de Almería, 04120 Almería, Spain
Agricultural systems are currently facing significant issues, primarily due to population growth rates in the context of global climate change. Rising temperatures cause plant heat stress and impact crop yield, which in turn compromises global food production and safety. Climate change is also having a significant impact on water availability around the world, and droughts are becoming more frequent and severe in many regions. The combined effect of both heat and drought stresses increases plant damage, resulting in reduced plant development and productivity loss. Therefore, developing heat–drought-tolerant crop varieties is crucial for enhancing yield under these challenging conditions. Tomato (Solanum lycopersicum L.), a major vegetable crop highly appreciated for its nutritional qualities, is particularly sensitive to extreme temperatures, which have a significant negative impact on tomato fruit setting and cause male gametophyte abortion. In this work, a classical genetic approach was employed to identify tomato genotypes showing a resilient response to combined heat and drought stress conditions. A phenotype screening of a natural germplasm collection and an ethyl methanesulfonate (EMS) mutagenized population resulted in the identification of a significant number of tomato lines tolerant to combined heat and drought conditions, specifically 161 EMS lines and 24 natural accessions as tolerant. In addition, TILLING and Eco-TILLING analyses were used as proof-of-concept to isolate new genetic variants of genes previously reported as key regulators of abiotic stress responses in different species. The identification of these variants holds the potential to provide suitable plant material for breeding programs focused on enhancing tomato resilience to adverse climate conditions.