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Tipo do documento: Dissertação
Title: Respostas fisiológicas e conteúdo de proteínas no grão de quatro genótipos de feijão-caupi submetidos à deficiência hídrica
Other Titles: Physiological responses and protein content in the grain of four cowpea genotypes subjected to water deficit
Authors: Pereira, Márcia da Silva
Orientador(a): Pimentel, Carlos
Primeiro membro da banca: Pimentel, Carlos
Segundo membro da banca: Medici, Leonardo Oliveira
Terceiro membro da banca: Rumjanek, Norma Gouvêa
Keywords: agricultura de baixo custo;déficit hídrico;escassez de água;tolerância à seca;Vigna unguiculata (L.) Walp;Low-cost agriculture;Water deficit;Water scarcity;Drought tolerance
Área(s) do CNPq: Agronomia
Idioma: por
Issue Date: 30-Jul-2026
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Agronomia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia
Citation: PEREIRA, Márcia da Silva. Respostas fisiológicas e conteúdo de proteínas no grão de quatro genótipos de feijão-caupi submetidos à deficiência hídrica. 2026. 73 f. Dissertação (Mestrado em Fitotecnia) – Instituto de Agronomia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2026.
Abstract: O feijão-caupi é uma leguminosa cultivada em várias regiões do mundo. No Brasil, a cultura tem importância socioeconômica para as famílias de baixa renda. Isto, por ser uma alternativa nutricional de baixo custo, muitas vezes chamada de "carne de pobre", em função do alto teor de proteínas nos grãos. É uma leguminosa tolerante à seca, adaptando-se bem às condições semiáridas. Nesse contexto, o objetivo do trabalho foi caracterizar as respostas fisiológicas e o conteúdo de proteínas do grão de quatro genótipos de feijão-caupi, considerados tolerantes à seca: EPACE 10, BRS Sempre Verde, BRS Pingo-de-Ouro 1-2 e Paulistinha, em resposta ao déficit hídrico, que foi realizado em casa de vegetação, no Setor de Fitotecnia da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ). O experimento foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado (DIC): 4 genótipos x 9 coletas, 3 repetições. O déficit hídrico foi imposto às plantas quando pelo menos 50% delas apresentaram o primeiro botão floral. Foram avaliadas as seguintes variáveis fisiológicas: potencial de água de base da folha (Ψa), conteúdo relativo de água da folha (CRA), área foliar, massa seca da parte aérea, tolerância protoplasmática, conteúdo de proteínas solúveis, aminoácidos livres, açúcares solúveis e amido foliar antes do estresse, durante o estresse e na reidratação. Na maturação fisiológica, foram avaliados os componentes de produção e o conteúdo de proteínas de reserva do grão, em plantas submetidas à seca ou não. Os genótipos apresentaram respostas fisiológicas distintas para lidar com os efeitos do estresse hídrico. O BRS Sempre Verde apresentou manutenção do status hídrico (Ψa e CRA) superior aos demais genótipos. Para a tolerância protoplasmática, indicada pelas porcentagens de integridade relativa (PIR, %) e de danos (PD, %), não houve diferença entre os genótipos na seca. Quanto à área foliar (AF), o genótipo Paulistinha apresentou maior valor no 10o dia de seca e na reidratação. No último dia de seca, o genótipo BRS Sempre Verde destacou-se por apresentar maiores teores foliares de proteínas solúveis e amido e menores teores de açúcares solúveis e aminoácidos livres em relação aos demais genótipos. Na reidratação, o BRS Sempre Verde apresentou maior teor de proteínas solúveis, que é proporcional à quantidade de RuBisCO e à atividade fotossintética foliar. Na maturação, todos os genótipos apresentaram redução nos componentes de produção; no entanto, sob seca, EPACE 10, Pingo-de-Ouro-1-2 e BRS Sempre Verde apresentaram maior número de vagens, número de grãos e massa de grão por planta semelhantes e superiores ao Paulistinha. Para o conteúdo de proteínas no grão (CPG), o Paulistinha e o EPACE 10 se sobressaíram pela maior capacidade de acúmulo destas sob estresse; já o BRS Sempre Verde apresentou melhor CPG em condições irrigadas. Assim, o genótipo BRS Sempre Verde destacou-se por apresentar características fisiológicas associadas à tolerância à seca, incluindo maiores valores de Ψa, proteínas solúveis e amido, em comparação aos demais genótipos, demonstrando potencial para utilização em programas de melhoramento genético. Contudo, sob o ponto de vista produtivo, os genótipos EPACE 10, Pingo-de-Ouro-1-2 e BRS Sempre Verde não diferiram quanto à produtividade de grãos, sendo igualmente recomendados para o uso agrícola.
Abstract: The cowpea is a legume cultivated in various regions of the world. In Brazil, this crop is of socioeconomic importance to low-income families. This is because it is a low-cost nutritional alternative, often called “the poor man’s meat” for its high protein content in its seeds. A drought-tolerant legume well adapted to semiarid conditions. In this context, the objective of this study was to characterize the physiological responses and protein content of the seeds of four cowpea genotypes, considered water-stress tolerants: EPACE 10, BRS Sempre Verde, BRS Pingo-de-Ouro-1-2, and Paulistinha, in response to water stress; it was realized in a greenhouse at the Plant Science Department of the Federal Rural University of Rio de Janeiro (UFRRJ). The experiment was conducted using a completely randomized design (CRD) with 4 genotypes × 9 samplings and 3 replicates. Water stress was imposed on the plants when at least 50% of them had developed their first flower bud. The following physiological variables were evaluated: leaf predawn water potential (Ψw), relative leaf water content (RWC), leaf area, shoot dry mass, protoplasmic tolerance, soluble protein content, free amino acids, soluble sugars, and leaf starch before stress, during stress, and during rehydration. At physiological maturity, grain yield components and grain protein content (GPC) lwere evaluated in plants that had been subjected to drought and those that had not. The genotypes exhibited different physiological responses to cope with the effects of water stress. The BRS Sempre Verde genotype showed better maintenance of water status (Ψw and RWC) than the other genotypes. Regarding protoplasmic tolerance, as indicated by the percentages of relative integrity (PIR, %) and damage (PD, %), there was no difference among the genotypes under drought conditions. As for leaf area (LA), the Paulistinha genotype had the highest value on the 10th day of drought and during rehydration. On the last day of drought, the BRS Sempre Verde genotype showed higher leaf levels of soluble proteins and starch, and lower levels of soluble sugars and free amino acids, compared to the other genotypes. During rehydration, BRS Sempre Verde exhibited higher soluble protein content, which is associated with higher RuBisCO levels and leaf photosynthetic activity. At maturity, all genotypes showed reduced yield components; however, under drought conditions, EPACE 10, Pingo-de-Ouro-1-2, and BRS Sempre Verde exhibited a higher number of pods, a similar number of seeds, and a similar or higher seed mass per plant compared to Paulistinha. Regarding grain protein content (GPC), Paulistinha and EPACE 10 stood out for their greater capacity to accumulate protein under stress; BRS Sempre Verde, on the other hand, exhibited higher GPC under irrigated conditions. Thus, the BRS Sempre Verde genotype stood out for exhibiting physiological characteristics associated with drought tolerance, including higher values of Ψw, soluble proteins, and starch compared to the other genotypes, demonstrating potential for use in breeding programs. However, from a yield perspective, the EPACE 10, Pingo-de-Ouro-1-2, and BRS Sempre Verde genotypes did not differ in grain yield and are equally recommended for agricultural use.
URI: http://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/26806
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