Os sistemas de produção agrícola atuais são em sua maioria ecologicamente impactantes e utilizam altas quantidades de recursos naturais. Nesse contexto, a produção de hortaliças é uma atividade que se caracteriza pelo uso intensivo da terra com alta demanda por insumos e requer a adoção de estratégias de manejo com enfoque agroecológico de modo a sustentar sua produção. Dessa maneira, tendo em vista a crise ambiental na qual o planeta se insere, há a necessidade de se buscar formas sustentáveis de produção. Com o intuito de se avaliar a viabilidade de se aliar duas práticas utilizadas em sistemas de produção sustentáveis, o presente trabalho teve como objetivo estudar o efeito da consorciação de adubos verdes com alface quanto ao seu desempenho agronômico. Foi utilizado delineamento experimental de blocos ao acaso, com parcelas subdivididas, e seis repetições. Os tratamentos consistiram de alface consorciada em linha e em sistema de adição com os adubos verdes aveia-preta (Avena strigosa Schreb.), caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.] e tremoço-branco (Lupinus albus L.). Os adubos verdes foram semeados em 4 épocas distintas anteriormente ao transplante da hortaliça, sendo que estas épocas foram 60, 40, 20 e 0 dias. Os parâmetros avaliados para o desempenho de alface foram peso fresco de cabeça, peso seco de cabeça, diâmetro de cabeça, altura de cabeça, número de folhas por cabeça, peso fresco de raiz, peso seco de raiz, comprimento de raiz e altura do pendão floral. Foram também avaliados peso fresco e peso seco dos adubos verdes. Concluiu-se que a alface não-consorciada exibiu desempenho superior para a maioria dos parâmetros avaliados. As espécies adubos verdes, bem como sua época de semeadura em relação ao estabelecimento do consórcio influenciaram de maneiras diferentes o desempenho da hortaliça. Dentre os adubos verdes, o tremoço-branco resultou em melhor desempenho da alface consorciada em comparação com o caupi. O plantio simultâneo da alface e dos adubos verdes resultou nos melhores desempenhos da hortaliça, e a semeadura dos adubos verdes com 40 dias de antecedência do transplante da alface resultou em desempenhos inferiores para a maioria dos parâmetros. / The agricultural production systems currently used are in most cases ecologically impacting and use high amounts of natural resources. Within this context, vegetable production is an activity characterized by intensive land use and high demand for farm inputs, requiring the adoption of an agroecological management approach for sustaining its production. Thus, with the environmental crisis which the planet is in, it is necessary to search for healthy agriculture methods. With the purpose of evaluating the viability of joining two sustainable agriculture practices, the present work aimed at studying the effect of intercropping green manures with lettuce in its performance. A randomized complete blocks design, with six replicates was used. Treatments consisted of lettuce intercropped in rows in additive design with the green manures black oat (Avena strigosa Schreb.), cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.] and white lupin (Lupinus albus L.). Intercropping was established in four different green manure sowing dates (60, 40, 20 and 0) prior to lettuce transplanting. Measurements in lettuce included fresh weight, dry weight, number of leaves, diameter of head, length of head, root fresh weight, root dry weight, root length and length of bolting plants. Measurements in green manures included fresh and dry weight. The monocropped lettuces had a better performance than the intercropped ones in most evaluated parameters. Green manure species and sowing date prior to lettuce transplant had different effects on the vegetable performance. Among the green manures, white lupin resulted in a better intercropped lettuce performance compared to cowpea. The simultaneous lettuce and green manures planting resulted in a better vegetable performance. When the green manures were sowed 40 days before lettuce transplanting the vegetable had its worst performance for most evaluated parameters.

O presente estudo foi realizado com os seguintes objetivos de (a) caracterizar morfo-agronômica e molecularmente cinco genótipos de feijão-caupi; (b) avaliar a preservação da qualidade de grãos de feijão-caupi minimamente processado empacotado em três tipos de embalagens (PVC, PP e PEBD) sob temperaturas de armazenamento de 1, 5 e 10 °C, durante nove dias e, (c) identificar os danos causados por caruncho [Callosobruchus maculatus (Fabr.)] e sua relação com a qualidade fisiológica das sementes de feijão-caupi, por meio da análise de raios X. Na caracterização morfo-agronômica os genótipos analisados foram: IPA-206, BRSPAJEU, BRS-POTENGI, L 281.005 e L ESP 10 e na caracterização molecular foram utilizados 26 primers de RAPD e 37 primers de ISSR. Foram construídos três dendrogramas baseados em marcadores moleculares RAPD, ISSR e RAPD+ISSR. Na caracterização morfo-agronômica, as características que apresentaram maior poder discriminante para os cinco genótipos avaliados, foram: cor das folhas; comprimento e largura do folíolo apical; vigor da planta; número de dias à floração, cor das flores; número de dias para maturação da primeira vagem, e ainda, o comprimento, a largura e o número de lóculos por vagem, como também o número de vagens por plantas; e na semente, massa de 100 sementes, comprimento, largura e espessura. A caracterização molecular demonstrou a utilidade do método, não só para avaliar o conjunto da diversidade no germoplasma, mas também para permitir aglomeração potencial dos genótipos com base nas suas afinidades entre si em características de desempenho agronômico. No ensaio de processamento mínimo foi utilizado como matéria prima grãos de feijão-caupi, linhagem L ESP 10. Foram realizadas as seguintes análises: perda de massa fresca, composição gasosa, aroma e aparência. Os dados foram analisados através da construção de gráficos. Constatou-se que a perda de massa dos grãos foi muito reduzida. A temperatura de 1°C e o uso do filme de PVC foi mais eficientes na conservação da qualidade pós-colheita do feijão-caupi minimamente processado, propiciando melhor manutenção da cor verde, aparência, odor e menor oxidação na região próxima ao hilo. Com relação à identificação dos danos causados por caruncho por meio da análise de raios X foram utilizadas três cultivares: IPA-206, BRS-Pajeu, BRS-Potengi e duas linhagens, L 281.005 e L ESP 10. As amostras foram submetidas ao teste de raios X e ao teste de germinação, a fim de determinar a relação de causa e efeito entre os danos provocados pelo caruncho e a germinação das sementes. Para os danos classificados como severos, localizados no eixo embrionário e, ou nos cotilédones, as sementes originaram plântulas anormais ou as sementes estavam mortas. O teste de raios X se mostrou eficiente para a avaliação de danos causados por caruncho em sementes de feijão-caupi, permitindo relacionar os eventuais danos com os prejuízos causados à germinação. / This study was undertaken with the following objectives: (a) to characterize, morphoagronomic and molecularly, five genotypes of cowpea beans, (b) to evaluate the preservation of grain quality of cowpea minimally processed in three types of packaging (PVC, PP and PEBD) under storage temperatures of 1, 5 and 10 ° C for nine days, and (c) to identify the damage caused by the weevil [Callosobruchus maculatus (Fabr.)] using the X-ray analysis and evaluate its relationship to the physiological quality of the cowpea seeds. The genotypes used in this morpho-agronomic characterization were IPA 206, BRS-PAJEU, BRS-POTENGI, L 281.005 and L ESP 10. For the molecular characterization, it was used 26 primers of RAPD and 37 primers of ISSR. Three dendograms were constructed based on molecular markers RAPD, ISSR and RAPD+ISSR. Concerning to morpho-agronomic characterization, the characteristics which presented the highest discriminating power were: color of the leaves, lenght and width of the apical leaflet, plant vigor, number of the days for flowering, color of the flowers, number of the days for first ripe pod, and number of beans per individual plant. For seeds were evaluated, mass of 100 seeds, lenght, width and thickness. The molecular characterization showed the efficiency of the method not only to evaluate all the diversity conditions in the germoplasm but also to allow the potential agglomeration of the genotypes based on their similarities for their characteristics regarding to the agronomic behavior. To set up the trial of cowpea grains minimally processed it was used the line L ESP 10. The following traits were analysed: mass loss, gas composition, odor, and appearance. The results were evaluated by the graphs construction. The results showed that temperature at 1 0C and use of PVC were the most efficient process to preserve the postharvest quality of minimally processed cowpea beans, keeping its green color, appearance, odor, and lowest oxidation level near the hilum. As regards the damage caused to the cowpea seeds by weevil were used the cultivars IPA-206, BRSPajeu and BRS-Potengi, and two lines (L 281.005 and L ESP 10). The samples were exposed to X-ray and germination test to determine the cause-effect relationship between weevil damage and seed germination. Seed damage classified as severe, located in the embryonic axis or in the cotyledons, resulted in abnormal seedlings or dead seeds. The X-ray test, therefore, is efficient for evaluating weevil damage in cowpea seeds.

Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2017-03-16T12:53:24Z No. of bitstreams: 1 Eddy Enrique Barraza Andrion (1).pdf: 947495 bytes, checksum: aa5e0f6002d19bd71d54a71eae9dc237 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-16T12:53:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Eddy Enrique Barraza Andrion (1).pdf: 947495 bytes, checksum: aa5e0f6002d19bd71d54a71eae9dc237 (MD5) Previous issue date: 2009-07-31 / The cowpea (Vigna unguiculata L.) is one of the main crops in the Northeast of Brazil especially for the small farmers. The Fusarium wilt and Rhizoctonia canker caused by Fusarium oxysporum f.sp. tracheiphilum and Rhizoctonia solani, respectively are the cowpea diseases showing more frequency and intensity in the Northeast of Brazil. This work aimed to evaluate the natural suppressiveness of 66 soils of this region to the Fusarium wilt and Rhizoctonia canker, and to analyze the physical, chemical and biological characteristics of this soils associated with disease suppressiveness or conducivity. The evaluated soils were grouped from highly suppressive to highly conducive in relation to Fusarium wilt and Rhizoctonia canker severities. The main variables involved in Fusarium wilt suppressiveness were high levels of phosphorus and potassium, basal respiration (CO2 evolution) and indexes of microbial diversity and equitability. For Rhizoctonia canker important correlations were determined with levels of phosphorus, potassium and sodium, basal respiration and enzymatic activity of fluorescein diacetate. There was no correlation between physical factors and suppressiveness to Fusarium wilt, but it was possible to correlate the levels of sand, clay and silt with suppressiveness and/or conducivity of Rhizoctonia canker. Three soils previously classified as highly supressive to Rhizoctonia canker were evaluated in relation to eight strains and three inoculum densities of R. solani. There was significant difference among soils and strains in relation to levels of disease severity. In the three soils the severity levels induced by the strain CMM-1053 were similar to those observed in former studies. Most of the strains showed different behavior in relation to soils, except for CMM-1064 and CMM-1066. There was significant difference among disease severity levels and different inoculum densities. The three soils presented good stability in relation to the different R. solani strains, but the inoculum density may be a limiting factor in the implementation of the natural soil suppressiveness or the supressivity induction in conducive soils. / O caupi (Vigna unguiculata L.) é uma das culturas mais importantes da região Nordeste do Brasil, principalmente na economia de pequenos produtores rurais. A murcha-de-fusário e a rizoctoniose, causadas pelos fungos Fusarium oxysporum f.sp. tracheiphilum e Rhizoctonia solani, respectivamente, são as doenças mais freqüentes e de maior intensidade em caupi no Nordeste brasileiro. Esta tese teve como objetivos avaliar a supressividade natural de 66 solos do Nordeste brasileiro à murcha-de-fusário e rizotoniose do caupi, analisar as características físicas, químicas e biológicas dos solos associadas com a supressividade ou conducividade às doenças, bem como avaliar a estabilidade da supressividade de três solos à rizoctonose do caupi, considerando diferentes isolados e densidades de inóculo de R. solani. Em relação à severidade da murcha-de-fusário e da rizoctoniose do caupi, os solos avaliados foram agrupados desde fortemente supressivos a altamente conducivos. As principais variáveis envolvidas na supressividade da murcha-de-fusário foram elevados teores de fósforo e potássio, respiração basal (CO2 evoluído) e os índices de diversidade e eqüitabilidade microbiana. Para a rizoctoniose, foram determinadas correlações importantes com os níveis de fósforo, potássio e sódio, respiração basal e atividade enzimática de diacetato de fluoresceína. Não foram correlacionados fatores físicos com a supressividade à murcha-de-fusário, porém foi possível correlacionar os teores de areia, argila e silte com asupressividade e/ou conducividade da rizoctoniose. Três solos classificados como fortemente supressivos à rizoctoniose foram avaliados em relação a oito isolados e três densidades de inoculo de R. solani. Houve diferença significativa entre os solos e os isolados quanto aos níveis de severidade da doença. Nos três solos os níveis de severidade induzidos pelo isolado CMM-1053 foram similares aos verificados nos estudos prévios. A maioria dos isolados apresentou comportamentos diferente em função dos solos, com exceção dos isolados CMM-1064 e CMM-1066. Foi verificada diferença significativa entre os níveis de severidade da doença e as diferentes densidades de inoculo. Os três solos evidenciaram estabilidade em relação aos diferentes isolados de R. solani, porém a densidade de inóculo pode ser um fator limitante na implementação da supressividade natural dos solos ou da indução da supressividade em solos conducivos.

O presente estudo foi realizado com os seguintes objetivos de (a) caracterizar morfo-agronômica e molecularmente cinco genótipos de feijão-caupi; (b) avaliar a preservação da qualidade de grãos de feijão-caupi minimamente processado empacotado em três tipos de embalagens (PVC, PP e PEBD) sob temperaturas de armazenamento de 1, 5 e 10 °C, durante nove dias e, (c) identificar os danos causados por caruncho [Callosobruchus maculatus (Fabr.)] e sua relação com a qualidade fisiológica das sementes de feijão-caupi, por meio da análise de raios X. Na caracterização morfo-agronômica os genótipos analisados foram: IPA-206, BRSPAJEU, BRS-POTENGI, L 281.005 e L ESP 10 e na caracterização molecular foram utilizados 26 primers de RAPD e 37 primers de ISSR. Foram construídos três dendrogramas baseados em marcadores moleculares RAPD, ISSR e RAPD+ISSR. Na caracterização morfo-agronômica, as características que apresentaram maior poder discriminante para os cinco genótipos avaliados, foram: cor das folhas; comprimento e largura do folíolo apical; vigor da planta; número de dias à floração, cor das flores; número de dias para maturação da primeira vagem, e ainda, o comprimento, a largura e o número de lóculos por vagem, como também o número de vagens por plantas; e na semente, massa de 100 sementes, comprimento, largura e espessura. A caracterização molecular demonstrou a utilidade do método, não só para avaliar o conjunto da diversidade no germoplasma, mas também para permitir aglomeração potencial dos genótipos com base nas suas afinidades entre si em características de desempenho agronômico. No ensaio de processamento mínimo foi utilizado como matéria prima grãos de feijão-caupi, linhagem L ESP 10. Foram realizadas as seguintes análises: perda de massa fresca, composição gasosa, aroma e aparência. Os dados foram analisados através da construção de gráficos. Constatou-se que a perda de massa dos grãos foi muito reduzida. A temperatura de 1°C e o uso do filme de PVC foi mais eficientes na conservação da qualidade pós-colheita do feijão-caupi minimamente processado, propiciando melhor manutenção da cor verde, aparência, odor e menor oxidação na região próxima ao hilo. Com relação à identificação dos danos causados por caruncho por meio da análise de raios X foram utilizadas três cultivares: IPA-206, BRS-Pajeu, BRS-Potengi e duas linhagens, L 281.005 e L ESP 10. As amostras foram submetidas ao teste de raios X e ao teste de germinação, a fim de determinar a relação de causa e efeito entre os danos provocados pelo caruncho e a germinação das sementes. Para os danos classificados como severos, localizados no eixo embrionário e, ou nos cotilédones, as sementes originaram plântulas anormais ou as sementes estavam mortas. O teste de raios X se mostrou eficiente para a avaliação de danos causados por caruncho em sementes de feijão-caupi, permitindo relacionar os eventuais danos com os prejuízos causados à germinação. / This study was undertaken with the following objectives: (a) to characterize, morphoagronomic and molecularly, five genotypes of cowpea beans, (b) to evaluate the preservation of grain quality of cowpea minimally processed in three types of packaging (PVC, PP and PEBD) under storage temperatures of 1, 5 and 10 ° C for nine days, and (c) to identify the damage caused by the weevil [Callosobruchus maculatus (Fabr.)] using the X-ray analysis and evaluate its relationship to the physiological quality of the cowpea seeds. The genotypes used in this morpho-agronomic characterization were IPA 206, BRS-PAJEU, BRS-POTENGI, L 281.005 and L ESP 10. For the molecular characterization, it was used 26 primers of RAPD and 37 primers of ISSR. Three dendograms were constructed based on molecular markers RAPD, ISSR and RAPD+ISSR. Concerning to morpho-agronomic characterization, the characteristics which presented the highest discriminating power were: color of the leaves, lenght and width of the apical leaflet, plant vigor, number of the days for flowering, color of the flowers, number of the days for first ripe pod, and number of beans per individual plant. For seeds were evaluated, mass of 100 seeds, lenght, width and thickness. The molecular characterization showed the efficiency of the method not only to evaluate all the diversity conditions in the germoplasm but also to allow the potential agglomeration of the genotypes based on their similarities for their characteristics regarding to the agronomic behavior. To set up the trial of cowpea grains minimally processed it was used the line L ESP 10. The following traits were analysed: mass loss, gas composition, odor, and appearance. The results were evaluated by the graphs construction. The results showed that temperature at 1 0C and use of PVC were the most efficient process to preserve the postharvest quality of minimally processed cowpea beans, keeping its green color, appearance, odor, and lowest oxidation level near the hilum. As regards the damage caused to the cowpea seeds by weevil were used the cultivars IPA-206, BRSPajeu and BRS-Potengi, and two lines (L 281.005 and L ESP 10). The samples were exposed to X-ray and germination test to determine the cause-effect relationship between weevil damage and seed germination. Seed damage classified as severe, located in the embryonic axis or in the cotyledons, resulted in abnormal seedlings or dead seeds. The X-ray test, therefore, is efficient for evaluating weevil damage in cowpea seeds.

Foram desenvolvidas funções de pedotransferência (PTF) para estimar os parâmetros (\'alfa\', n \'teta\'r e \'teta\'s) do modelo de Van Genuchten (1980) utilizado para descrever curvas de retenção de água no solo. Os dados utilizados foram provenientes de diversas fontes, principalmente de estudos realizados na região Nordeste pelas Universidades, Embrapa e Codevasf, totalizando 786 curvas de retenção, as quais foram divididas em dois conjuntos de dados: 85% para desenvolvimento das PTF; e 15% para teste e validação, considerados como dados independentes. Além do desenvolvimento das PTF de caráter generalizado para todos os solos, foram desenvolvidas PTF específicas para as classes Argissolos, Latossolos, Neossolos e Planossolos. As PTF foram desenvolvidas utilizando técnicas de regressão múltipla, utilizando o procedimento stepwise (forward e backward) para selecionar os melhores preditores. Duas PTF foram desenvolvidas: a) incluindo todos os preditores, densidade do solo, teores de areia, silte e argila e de matéria orgânica e b) apenas com os teores de areia, silte e argila. A avaliação estatística das PTF foi feita de acordo o coeficiente de determinação (R2), o índice de Willmott (d) e o índice confiança (IC). Para avaliação da estimativa do teor de água em potenciais matriciais específicos foi utilizado a raiz do erro médio quadrado (RMSE). A avaliação funcional das PTF paramétricas foi realizada examinando o seu desempenho no contexto do modelo SWAP (Soil-Water-Atmosphere-Plant). Os parâmetros s, r, e n desenvolvidos por meio de PTF para o modelo de Van Genuchten foram introduzidos no modelo SWAP para verificar a viabilidade da utilização de funções de pedotransferência para descrever atributos físico-hídricos do solo e previsão do rendimento agrícola. Essa viabilidade foi avaliada pelo desempenho do modelo comparando suas estimativas da produtividade agrícola com valores observados. Para os parâmetros e n da equação de Van Genuchten, as PTF demonstraram baixa capacidade preditiva, no entanto, para o parâmetro r a predição foi melhor. Em potenciais matriciais específicos (-10, -33 e -1500 kPa), a capacidade preditiva das PTF foi maior, o que possibilita a utilização em modelos de simulação que requerem apenas aproximações da capacidade de campo, ponto de murcha permanente e água disponível. O desempenho das PTF específicas por classes de solo foi similar ao da PTF Geral, evidenciando que o agrupamento de solos para desenvolver as PTF por classe foi pouco vantajoso. O desempenho na estimativa do teor de água no solo foi melhor para as PTF desenvolvidas com teores granulométricos, matéria orgânica e densidade do solo. Os resultados das simulações de rendimento agrícola utilizando PTF não diferem muito daquelas que empregam outros métodos. Além disso, aplicados em séries de dados mais prolongadas, os erros são reduzidos devido à inerente variabilidade espaço-temporal da produtividade. Palavras-chaves: Pedotransferência; Modelo; Simulação; SWAP; Feijão caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp.); Milho (Zea mays L.); Sorgo (Sorghum bicolor (L.) Moench) / Development of pedotransfer functions and their application in agrohydrological models Pedotransfer functions (PTF) were developed to estimate the parameters (,\'alfa\', n \'teta\'r and \'teta\'s) of the Van Genuchten (1980) soil water retention model. Data for 786 retention curves were obtained from several sources, mainly from studies from the Northeastern region of Brazil performed by universities, Embrapa and Codevasf. The data were divided in two groups: 85% of data for PTF development; and 15%, considered to be independent, for testing and validation. Besides development of general PTFs for all soils, for the classes Ultisols, Ferralsols, Entisols and Planosols specific PTFs were developed. Techniques of multiple regression, specifically the procedure stepwise (forward and backward) were used to select the best predictors. Two PTFs were developed: a) including all predictors (soil density and contents of sand, silt, clay and organic matter) and b) including only the contents of sand, silt and clay. The statistical performance of each PTF was evaluated from the coefficient of determination (R2), the Willmott index (d) and the confidence index (IC). To evaluate the prediction of soil water content at specific pressure heads, the root mean squared error (RMSE) was used. The functional evaluation of parametric PTFs was done examining performance of PTF estimated parameters in the context of the model SWAP (Soil-Water-Atmosphere-Plant). The parameters , n, r and s estimated through PTF were introduced in the model to evaluate, by comparison to observed yields, the performance of the PTF when its predictions were used to estimate agricultural productivity. The PTFs showed a low predictive capacity for parameters and n, however, for parameters r and s the fits were better. At specific pressure heads (-10, -33 and -1500 kPa), the predictive performance of the PTF was better, allowing the use in simulation models that require only values of field capacity, permanent wilting point and available water content. The performance of the specific PTF for soil classes was better than the general PTF, but the difference was small, showing that grouping of soils to develop PTF per class seems to be of little advantage. The results of the simulations of agricultural productivity, using PTF, are similar to those that use more traditional methods. Moreover, when applied in long data series the errors are reduced due to the inherent space-temporary variability of the productivity. Keywords: Pedotransfer; Model; Simulation; SWAP; Corn (Zea mays L.); Cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.); Sorghum (Sorghum bicolor (L.) Moench)

Submitted by Cássio da Cruz Nogueira (cassionogueirakk@gmail.com) on 2017-02-03T12:01:27Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoQualidadeSementes.pdf: 5339465 bytes, checksum: 74e9d3b93c068c2e0e18f0c841bfd118 (MD5) / Approved for entry into archive by Edisangela Bastos (edisangela@ufpa.br) on 2017-02-07T16:35:55Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoQualidadeSementes.pdf: 5339465 bytes, checksum: 74e9d3b93c068c2e0e18f0c841bfd118 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-07T16:35:55Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Tese_AvaliacaoQualidadeSementes.pdf: 5339465 bytes, checksum: 74e9d3b93c068c2e0e18f0c841bfd118 (MD5) Previous issue date: 2015-03 / CNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A variedade de feijão-caupi (Vigna unguiculata L. Walp.),conhecida como feijão manteiguinha, é nativa da região Amazônica, seu cultivo é realizado principalmente por pequenos produtores, onde predomina a agricultura familiar. A qualidade fisiológica das sementes de feijão manteiguinha, no que diz respeito ao poder germinativo e índice de velocidade de emergência, estão diretamente ligados ao teor de umidade nas sementes, por tanto, são necessários estudos que avaliem o comportamento das sementes deste tipo de feijão quanto ao seu potencial higroscópico e às condições de secagem. Com o intuito de contribuir para melhorias na produtividade agrícola de feijões-caupi, o objetivo principal deste trabalho foi avaliar a qualidade de sementes de feijões manteiguinha, após processo de secagem em leito de jorro convencional. Neste sentido, primeiramente foram definidas as características físicas, químicas e fisiológicas das sementes in natura seguindo para obtenção de suas isotermas de sorção de umidade nas temperaturas de 40, 55 e 70 °C. Os parâmetros termodinâmicos de sorção, como calor isostérico, entropia e variação da energia livre de Gibbs, foram avaliados a partir do modelo de GAB e por meio das relações de Clausius-Clapeyron e Gibbs-Helmholtz. A teoria de compensação entalpia-entropia foi adequadamente aplicada às isotermas indicando que o fenômeno de sorção de umidade nas sementes de feijão manteiguinha é controlado pela entalpia. Para dar seguimento ao processo de secagem foram definidas as condições de operação do leito de jorro por meio da análise dos parâmetros fluidodinâmicos (queda de pressão máxima, queda de pressão no jorro estável, queda de pressão no mínimo jorro e a velocidade de mínimo jorro). Na execução dos ensaios de secagem foi aplicada a técnica de planejamento de experimentos Box-Behnken e por meio de análise estatísticas dos dados experimentais foi possível avaliar influência das variáveis de entrada: Temperatura do ar (Tar), velocidade do ar (Uar) e tempo de secagem (t), sobre as respostas, razão de umidade (XR), percentual de germinação (G) e índice de velocidade de emergência (IVE). O ponto ótimo do processo de secagem, estimado pela função desejabilidade global, foi obtido quando o leito de partículas operava na temperatura e velocidade do ar de secagem de 57°C e 0,934 m/s, respectivamente, por um período de 240 minutos. Nestas condições são obtidas sementes com umidade final 0,12 kg de água/kg de sólido seco, germinação de 82,53% e índice de velocidade de emergência de 14,73. / The variety of cowpea (Vigna unguiculata L. Walp.), known as manteiguinha beans, is native from Amazon region, the cultivation is mainly done by small producers dominated by family farms. The physiological quality of manteiguinha bean seeds, in concern to the germination and emergence rate index are directly connected to the moisture content of the seeds. Therefore, are required studies to evalute the behavior of seeds such as beans their potential hygroscopic and drying conditions. In intention for contribute to improvements in agricultural productivity cowpea, the main objective of this study was to qualitative evaluate of manteiguinha beans seeds behind drying process in conventional spouted bed. In this context, it was first defined the physical, chemical and physiological characteristics of fresh seed according to obtain their moisture sorption isotherms at temperatures of 40, 55 and 70 °C. The thermodynamic parameters of sorption, as isosteric heat, and entropy change in Gibbs free energy were evaluated from the GAB model and through Clausius-Clapeyron and Gibbs-Helmholtz relations. The compensation theory enthalpy-entropy was properly applied to the isotherms indicating that the moisture sorption phenomenon in manteiguinha bean seeds is controlled by enthalpy. To carry on the drying process were defined operating conditions of the spouted bed trhough fluidodynamics parameters analysis (maximum pressure drop, pressure drop in stable spout, pressure drop in the minimum spouting and the minimum spouting velocity). In carry out of the drying tests were applied to experimental design technique Box-Behnken and through statistical analysis of the experimental data was possible to evaluate the influence of input variables: air temperature (Tar), air velocity (Uar) and time drying (t) on the responses, moisture ratio (XR), germination percentage (G) and emergence speed index (ESI). The optimal point of the drying process, estimated by global desirability function obtained when the bed particles operated at temperature and drying air rate of 57 °C and 0.934 m / s, respectively, for a period of 240 minutes. These conditions are obtained seeds with final humidity 0,12 kg water/ kg dry solid, germination of 82.53% and 14.73 and emergence speed index.

Apesar da espécie Vigna unguiculata (L.) Walp. ser bastante rústica e estar adaptada às condições adversas de clima e solo brasileiros, seu rendimento é muito baixo. Diversas causas têm sido levantadas para explicar esse comportamento; entre elas destacam-se as doenças fúngicas, sobretudo aquelas cujos patógenos são transmitidos por sementes, em especial a podridão cinzenta do caule, causada por Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid. A abordagem analítica desse patossistema revelou alguns problemas emergentes. Entre eles, destacam-se: a) desconhecimento da qualidade sanitária das sementes de caupi, utilizadas para semeadura; b) desunifomidade na metodologia usada para detectar os patógenos presentes nas semente; c) dificuldade na esporulação do patógeno, máxime de alguns isolados reticentes em esporular em meios artificiais de cultivo, cujo comportamento dificulta os trabalhos de seleção de genótipos resistentes; d) carência de medidas de controle do patógeno, que empreguem práticas naturais, como uso de sementes sadias, de indutores de resistência e de cultivares resistentes, de fácil uso e passível de adoção por parte dos produtores. Na estruturação da matriz lógica do presente estudo, referidos problemas foram transformados em objetivos. Os trabalhos foram conduzidos no Departamento de Entomologia, Fitopatologia e Zoologia Agrícola da ESALQ/USP, em Piracicaba-SP. Os resultados indicaram o teste de sanidade de sementes de caupi empregando o método do papel de filtro com restrição hídrica utilizando NaCl a -0,8Mpa, como o mais adequado para detecção dos fungos presentes nas sementes de caupi, especialmente M. phaseolina. A análise sanitária das amostras de sementes originadas de vários estados brasileiros revelou que, em 62% das amostras analisadas, o fungo M. phaseolina estava presente, sendo as amostras originadas do estado da Paraíba, Piauí, Pará e Bahia as que apresentaram maiores níveis de incidência do patógeno. Os melhores níveis de esporulação do patógeno foram conseguidos com a combinação de sobreposição de discos de folhas de trigo ao meio BDA, com temperatura de 25oC. Quanto à identificação de indutores de resistência, capazes de controlar M. phaseolina, os resultados revelaram que o acibenzolar-S-metil (ASM) foi o mais eficiente, quando comparado com quitosana e com um produto silicatado derivado de rocha micronizada (PSiM), apresentando um controle residual por mais de 40 dias após a semeadura. A maior eficiência verificada pelo ASM ocorreu devido a sua capacidade de ativar mecanismos bioquímicos de defesa, configurando-se em efetivo ativador da resistência induzida nas plantas de caupi, por atuar na cinética de importantes enzimas relacionadas à defesa, como a fenilalanina amônia-liase, peroxidase e quitinase. Quanto à reação de cultivares de caupi à doença, foi possível verificar razoável nível de resistência de algumas cultivares, tendo sido consideradas resistentes Mulato, Guariba e Maratauã. / Notwithstanding the specie Vigna unguiculata (L.) Walp is sufficiently rustic and adapted to the adverse conditions of the Brazilian soil and climate, its improvement is very low. Many causes have been raised in order to explain such behavior; among them the fungal diseases stand out, over all those whose pathogens are transmitted by the seeds especially the charcoal rot disease caused by Macrophomina phaseolina (Tassi) Goid. The analytical approach of such pathosystem has revealed some emerging problems. Among them, it stands out: a) the ignorance of the sanitary quality of the cowpea seeds used for sowing; b) the non-uniformity in the used methodology in order to detect the pathogens, which are present in the seed; c) the difficult in pathogen sporulation, principally of some isolated reticent in forming spores in cultivation artificial environments whose behavior hampers the selection works of the resistant genotypes; d) lack of pathogen control measures, which utilize natural practices, such as the use of healthy seeds, resistance inducers and resistant cultivars of easy utilization and liable to adoption by the producers. In structuring the logical matrix of this study, such problems were transformed into objectives. The works were conducted at the Entomology, Phytopathology and Agricultural Zoology Departments of ESALQ/USP, in Piracicaba-SP. The results have pointed out the sanity test of the cowpea seeds through the method of filter paper with hydric restriction using NaCI - 0,8Mpa, as the most suitable for detecting the current fungus in cowpea seeds, especially M. phaseolina. The sanitary analysis of the seeds samples originated from several Brazilian states has revealed that in 63% of the analyzed samples, the fungus M. phaseolina was present, and the samples originated from the states of Paraíba, Piauí, Pará and Bahia were those that have presented higher incident levels of pathogen. The best levels of sporulation were obtained with the combination of the superposition of wheat leaves disks in the middle of BDA in 25ºC. As to the identification of the resistance inducers, capable of controlling the M. phaseolina, the results have revealed that the acinbezolar-S-methyl (ASM) was more efficient when compared to chitosan and with a silicate product originated from micronized rock (PsiM), presenting a residual control for more than 40 days after the sowing. The greatest efficiency ascertained by ASM has occurred due to its capacity of activate the defense biochemistries mechanisms, forming itself in an activator effect of the induced resistance in cowpea plants because it acts in the kinetic of important enzymes related to the defense, such as the phenylalanine ammonia-lyase, peroxidase and chitinase. As to the cowpea cultivars reaction to the disease, it was possible to ascertain a reasonable resistance level of some cultivars, and BR 14 Mulato, Guariba e Maratauã were considered as resistant.

FARIAS, Gabriel Castro . Biometria e respostas fisiológicas de feijão-de-corda inoculado com fungos endofíticos dark septate sob estresse salino.2014. 54 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2014. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-07-04T16:34:16Z No. of bitstreams: 1 2014_dis-gcfarias.pdf: 672852 bytes, checksum: 622eef235cbb6f63c8a3c3415a004221 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-07-04T16:35:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis-gcfarias.pdf: 672852 bytes, checksum: 622eef235cbb6f63c8a3c3415a004221 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-04T16:35:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis-gcfarias.pdf: 672852 bytes, checksum: 622eef235cbb6f63c8a3c3415a004221 (MD5) Previous issue date: 2014 / With the increasing of areas degraded by soil salinization process, is necessary to increase of agricultural investments to be able to reach a production acceptable. In order to reduce such inputs, studies of microorganisms involved in the production process are becoming more constant. The objective of this study was to evaluate the associations between endophytic fungi Dark Septate and cowpea plants when irrigated with water of different salinities, analyzing biometrics, gas exchange, nutrient content and accumulation of organic solutes in the leaves. Cowpea plants were grow in containers of five liters under greenhouse conditions and subjected to four different electrical conductivity of irrigations water (1.2; 2.2; 3.6; 5.0 dS m-1). Were used for the inoculation strains B’2 and 21W and treatments were as follows: F1 – plants that were not inoculated; F2 – plants inoculated with strains 21W and F3 – plants inoculated with strain B’2. during the experiment was measured gas exchange and at the end of the experiment the plant were collected and determinate the leaf area, shoot dry mass, root dry mass, concentration of the foliar nutrients and organic solutes, and was made the determination colonization of roots by the fungus. The salinity caused significant reductions in biomass, leaf area and leaf gas exchange, however, the presence of the endophytic fungi provided a large tolerance to the adverse effects of salinity. There was a larger accumulation of calcium, sodium, clore and phosphorus in cowpea leaves with increasing salinity and decrease in the leaves of nitrogen and potassium. The presence of the fungus in the plant provided a foliar phosphorus and nitrogen. / Com o crescimento das áreas degradadas pelo processo de salinização dos solos se faz necessário o aumento do uso de insumos para que seja possível atingir uma produção aceitável. Visando a redução de tais insumos, estudos sobre microrganismos envolvidos no processo produtivo são cada vez mais constantes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a resposta das associações entre fungos endofíticos Dark Septate e plantas de feijão-de-corda quando irrigado com águas de diferentes salinidades, analisando-se a biometria, troca gasosas, teores foliares de nutrientes e o acúmulo de solutos orgânicos nas folhas. As plantas de feijão-de-corda foram cultivadas em vasos de 5 litros, sob condições de casa de vegetação e submetidas a quatro diferentes condutividades elétricas da água de irrigação (1,2; 2,2; 3,6 e 5,0 dS m-1). Para a inoculação foram utilizados as linhagens B’2 e 21W e os tratamentos foram os seguintes: F1 – plantas que não foram inoculadas; F2 – plantas inoculadas com a linhagem 21W e F3 – plantas inoculadas com a linhagem B'2. Durante a condução do experimento mediu-se as trocas gasosas e ao final do experimento as plantas foram coletadas e determinou-se a sua área foliar, massa seca da parte aérea, massa seca das raízes teores de nutrientes e solutos orgânicos foliares, bem como foi feita a determinação de colonização nas raízes pelo fungo. A salinidade provocou reduções significativas na biomassa, área foliar e trocas gasosas, contudo, a presença do fungo endofítico proporcionou uma maior tolerância aos efeitos negativos da salinidade. Houve um maior acúmulo de cálcio, sódio, cloro e fósforo em folhas de feijão-de-corda com o aumento da salinidade e uma diminuição dos teores de nitrogênio e potássio. A presença do fungo na planta proporcionou maior teor foliar de fósforo e nitrogênio.

MAGALHÃES, Vladimir Gonçalves. Prospecção bioquímica e molecular de fatores possivelmente envolvidos na defesa de feijão-de-corda [Vigna unguiculata (L.) Walp] ao vírus do mosaico severo do caupi (CPSMV). 2011. 109 f. : Dissertação (Mestrado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2011. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-07-15T14:36:03Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_vgmagalhaes.pdf: 4392892 bytes, checksum: 571bbf928e7a06498a9e935694d2ab1d (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-02T20:26:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_vgmagalhaes.pdf: 4392892 bytes, checksum: 571bbf928e7a06498a9e935694d2ab1d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T20:26:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_vgmagalhaes.pdf: 4392892 bytes, checksum: 571bbf928e7a06498a9e935694d2ab1d (MD5) Previous issue date: 2011 / Cowpea [(Vigna unguiculata (L.) Walp.)] has a major socioeconomic importance in Northeastern Brazil. However, its production is low due abiotic and biotic factors. Amongst the biotic factors the cowpea severe mosaic virus (CPSMV, Secoviridae family) has a great importance because it causes the most prevalent and serious virus disease that affects this crop in the country. Although there are resistant cultivars to CPSMV, the defense mechanisms involved is not understood. For this reason, a comparative study was conducted between resistant and susceptible cultivars, using two experimental approaches. In the first one, the biochemical approach, possible differences of enzyme activities related to oxidative stress (superoxide dismutase, ascorbate peroxidase, guaiacol peroxidase) and pathogenesis (β-1,3-glucanase and chitinase), in addition of phenyl amonium lyase, and H2O2 generation in the leaves of the cultivars Pitíuba (susceptible) and Macaibo (resistant) were analyzed. The secondary leaves were harvested at 6, 12, 24, 48, 72 h after treatment with CPSMV or carborundum (controls) and these above parameters were measures in the protein extracts obtained. It was shown that, in general, the response amongst the cultivars did not differ significantly, suggesting that the defense mechanisms of cowpea are different from the classic response of defense observed for several plant species. In the second approach, molecular, the nucleotide sequences of the genes that code for the translation initiation factors (eIF4E, eIF(iso)4E, eIF4G, eIF(iso)4G and nCBP) and the primary strucuture of the correspondent putative proteins were analyzed in order to search patterns of polymorphis between the studied cowpea cultivars that could be related to a constitutive defense conferred by recessive genes. After sequence analysis, it was found that eIF4E showed polymorphisms between cultivars, and, in at least two positions (68 and 108), there were differences between susceptible and resistant cultivars (Arg68/Pro68; Val108 or Pro108/Ala108). The molecular modeling revealed that differences in amino acid are located in two external loops close to the cap (m7G) binding domain, well reported in cases of recessive resistance within the Potyviridae family. Through immunodetection studies with the leaf extracts and the protein fractions obtained after the affinity chromatography on a Sepharose-7-metil-guanosina column, it was found that the amino acid mutations found did not impair the ability of eIF4E to bind to M7G in vitro. However, as it was observed two variants for eIF4E comparing the resistant and susceptible cultivars to CPSMV, at spatially neighboring regions, it could not be ruled out the hypothesis that this constitutive/recessive resistant trait is correlated with these mutations detected, which could impair, consequently, the in vivo interaction of eIF4E with the viral VPg. / O feijão-de-corda [Vigna unguiculata (L.) Walp.] tem grande importância socioeconômica no Nordeste brasileiro. Entretanto, sua produção é baixa devida a diversos fatores abióticos e bióticos. Dentre os fatôres bióticos, o vírus do mosaico severo do caupi (CPSMV, família Secoviridae) apresenta grande destaque, por causar a virose que mais acomete essa cultura no país. Embora existam cultivares resistentes ao vírus, não se sabe quais os mecanismos de defesa envolvidos. Por essa razão, foi elaborado um estudo comparativo entre cultivares resistentes e susceptíveis, utilizando duas abordagens experimentais. Na abordagem bioquímica, possíveis diferenças de atividades de enzimas relacionadas ao estresse oxidativo (dismutase do superóxido, peroxidase do ascorbato, peroxidase) e à patogênese (β-1,3-glucanase e quitinase), além da fenilamônia liase, e teores de H2O2 foram estudadas nos cultivares Pitiúba (susceptível) e Macaibo (resistente). Após tratamento com o CPSMV ou com apenas carborundum (plantas controles), foram realizadas coletas nos tempos de 6, 12, 24, 48 e 72 h, tendo sido realizadas as análises bioquímicas nos extratos protéicos obtidos das folhas secundárias. Foi verificado que, de maneira geral, a resposta entre os cultivares não diferiram significamente, sugerindo que os mecanismos de defesa de feijão-de-corda sejam diferentes da resposta clássica de defesa. Na segunda abordagem, molecular, as sequências nucleotídicas dos genes codificantes para os fatores de iniciação de tradução (eIF4E, eIF(iso)4E, eIF4G, eIF(iso)4G e nCBP) e as sequências primárias putativas das proteínas correspondentes foram analisados, no intuito de se averiguar a existência de padrões de polimorfismos entre cultivares resistentes e susceptíveis, que pudessem estar relacionados à defesa constitutiva conferida por genes recessivos. Após análise das sequências, foi observado que eIF4E apresentava polimorfismos entre os cultivares, sendo que, em pelo menos duas posições nas sequências primárias putativas do fator (68 e 108), existiram diferenças entre cultivares susceptíveis e resistentes (Arg68/Pro68; Val108 ou Pro108/Ala108). A modelagem molecular revelou que as diferenças em aminoácidos situam-se em dois loops externos, próximos ao domínio de ligação ao capacete (m7G), bastante relatados em casos de resistência recessiva para a família Potyviridae. Através de estudos de imunodectecção posterior ao passo cromatográfico em coluna de afinidade, foi observado que as mudanças de aminoácidos não comprometiam, a capacidade de eIF4E em se ligar ao m7G in vitro. Entretanto, como foram observadas duas variantes para eIF4E, entre cultivares resistentes e susceptíveis ao CPSMV, em regiões próximas espacialmente, não se pode descartar a hipótese de que a resistência recessiva constitutiva esteja associada com essas mutações detectadas nessas sequências, que iriam modificar, consequentemente, a interação da VPg viral com eIF4E in vivo.

MONTEIRO JUNIOR, José Edvar. Caracterização bioquímica, funcional e estrutural de duas cistatinas recombinantes de feijão-caupi. 2012. 179 f.Tese (Doutorado em Bioquímica)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-07-20T14:56:24Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_jemonteirojunior.pdf: 22956458 bytes, checksum: 4912cb5f52b152df0d6dcc912bb7ccef (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-02T20:37:33Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_jemonteirojunior.pdf: 22956458 bytes, checksum: 4912cb5f52b152df0d6dcc912bb7ccef (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T20:37:33Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_jemonteirojunior.pdf: 22956458 bytes, checksum: 4912cb5f52b152df0d6dcc912bb7ccef (MD5) Previous issue date: 2012 / mRNA sequences coding for two cystatins were isolated from leaves of hydroponically growing cowpea plants. The sequences were ligated in the expression vector pET302NT-HIS, which was introduced into Escherichia coli, ArcticExpress (DE3) cells. The expression was induced by addition of 0.5 mM IPTG and the recombinant proteins VuCys1 (Vigna unguiculata one-domain cystatin) and VuCys2 (Vigna unguiculata two-domain cystatin), both fused to an N-terminal 6x-His tag, were purified by homogeneity using an affinity matrix containing Ni2+ immobilized to Sepharose. The apparent molecular masses for VuCys1 (yield of 10 mgP.L-1 culture) and VuCys2 (yield of 22 mgP.mL-1 culture) were 14 and 26 kDa, respectively. Both inhibitors were strongly active against the proteinases papain and chymopapain, while bromelain and particularly cathepsin B were less susceptible to in vitro inhibition. No inhibition was detected against the serine proteinase trypsin. Thermal stability tests revealed that both cystatins are thermostable proteins able to achieve a minimum residual proteolytic inhibition activity against papain of 95% (VuCys1) and 85% (VuCys2) when incubated at 100 C for 60 minutes. Similar stability results were also obtained when the proteins were tested to the ability of to inhibit papain activity after incubation in pH values ranging from 2.0 to 11.0. Circular dichroism spectroscopy measurements demonstrated that the secondary structure arrangement of both cystatins undergoes only fewer alterations when both proteins were incubated in temperatures varying from 10 to 90 C and pH values varying from 2.0 to 11.0, as well. These data are in agreement with the thermal and pH stability results previously obtained on papain inhibition assays. Biological assays conducted with different phytopathogenic fungi didn’t show any negative impact on spore germination as well as on mycelial growth of the tested fungi. Different human pathogens, including the pathogenic yeast Candida albicans were shown to be insensible to VuCys1 and VuCys2. Some scientific reports have proposed the use of cystatins as potential molecules in the control and inhibition of the activity of cysteine proteinases related to carcinogenic process. However, cytotoxicity assays performed on three tumor cell lineages revealed no toxic effects of VuCys1 and VuCys2. Inhibitor activities were also tested against digestive enzymes isolated from third instar larvae of the bruchid insects Callosobruchus maculatus and Zabrotes subfasciatus, two major cowpea plagues. Both cystatins were able to cause high inhibition of C. maculatus enzymes; however they were poorly active against Z. subfasciatus counterpart. Feeding tests were conducted in which both cystatins were added to artificial seeds at final concentrations of 0.025, 0.05 and 0.1% and supplied to C. maculatus. Despite the in vitro inhibition of C. maculatus larvae enzymes, the bioassay data suggest that larvae and adult insects appear to develop adaptive mechanisms which can make them insensible to the ingestion of the inhibitors. Crystallographic studies were carried out in order to solve the tridimensional structure of cystatins. 576 different crystallization conditions were tested in which three were favorable to the formation and growth of diffractable crystals of VuCys1 protein. These crystals belong to the orthorhombic space group P212121 and the unit cell dimension was a = 41.48 Å; b = 64.68 Å and c = 87.91 Å, α = β = γ = 90. V. unguiculata one-domain cystatin presents a typical 3D domain swapped dimmer molecular structure, which was solved at 1.95 Å resolution. No crystals were obtained for VuCys2. The physiological importance of this structure to the plant, the structural stability of both inhibitors and the results raised from biological assays are all discussed in this work. / Sequências de mRNA que codificam para duas cistatinas foram isoladas de folhas de plantas de feijão-caupi cultivadas em sistema hidropônico. As sequências foram ligadas no vetor de expressão pET302NT-His, o qual foi introduzido em células de Escherichia coli, ArcticExpress (DE3). A indução da expressão foi realizada por meio de adição de IPTG (0,5 mM) e as proteínas recombinantes VuCys1 – (cistatina de um domínio de Vigna unguiculata) e VuCys2 – (cistatina de dois domínios de V. unguiculata) ambas fusionadas a uma cauda de histidina N-terminal, foram purificadas por homogeneidade em matriz de afinidade constituída de Ni2+ imobilizado à Sepharose. VuCys1 apresentou uma massa molecular aparente de 14 kDa e um rendimento de 10 mgP.L-1 de meio de cultura, já a proteína VuCys2 mostrou uma massa molecular aparente de 26 kDa e um rendimento de 22 mgP.L-1 de meio de cultura. As duas proteínas foram fortemente ativas contra as proteinases papaína e quimopapaína, moderadamente ativas contra bromelaína e apenas fracamente ativas contra catepsina B, enquanto que nenhuma atividade inibitória foi detectada contra a proteinase serínica tripsina. Ensaios de estabilidade térmica mostraram que as duas cistatinas são proteínas termoestáveis, uma vez que, mesmo após incubação a 100 C por 60 minutos apresentam atividade inibitória residual contra papaína superior a 95% (VuCys1) e superior a 85% (VuCys2). Resultados similares de estabilidade também foram obtidos quando as proteínas foram testadas quanto à capacidade de inibir a atividade de papaína, após incubação em valores de pH variando de 2,0 a 11,0. Análises espectroscópicas de dicroísmo circular revelaram que o padrão de estruturas secundárias de ambos inibidores sofre pouca alteração após incubação em temperaturas variando de 10 a 90 C e em valores de pH variando de 2,0 a 11,0. Estes dados estão de acordo com os resultados de elevada estabilidade térmica e a extremos de pH previamente obtidos nos ensaios de inibição in vitro de papaína. Ensaios biológicos realizados com diferentes espécies de fungos fitopatogênicos não mostraram nenhum efeito negativo das proteínas sobre a germinação de esporos ou crescimento micelial dos fungos testados. Os inibidores também não se mostraram ativos contra diferentes patógenos humanos, incluindo a levedura patogênica Candida albicans. Alguns relatos científicos propõem o uso de cistatinas como agentes em potencial no controle e inibição da atividade de proteinases cisteínicas relacionados a processos carcinogênicos. Contudo, testes de citotoxicidade dos inibidores para três diferentes linhagens de células tumorais não mostraram potencial citotóxico. Os inibidores também foram testados quanto à capacidade de inibir a atividade de enzimas digestivas isoladas do intestino de larvas de terceiro instar dos insetos bruquídeos Callosobruchus maculatus e Zabrotes subfasciatus, duas importantes pragas do feijão-caupi. Ambas as cistatinas apresentaram elevado potencial inibitório contra as enzimas de C. maculatus sendo, porém, fracamente ativas contra as de Z. subfasciatus. Bioensaios foram realizados nos quais as cistatinas foram inseridas em sementes artificiais nas concentrações finais de 0,025; 0,05 e 0,1% e administradas a C. maculatus. A despeito da inibição in vitro das enzimas digestivas das larvas de C. maculatus, os resultados do bioensaio sugerem que, tanto larvas como insetos adultos, parecem desenvolver mecanismos adaptativos à administração dos inibidores que os tornam insensíveis à sua ingestão. Estudos cristalográficos foram realizados na tentativa de solucionar a estrutura tridimensional das cistatinas. 576 condições de cristalização foram testadas das quais três levaram à formação e crescimento de cristais difratáveis de VuCys1. Os cristais pertencem ao grupo espacial ortorrômbico, P212121, e a célula unitária apresentou dimensões de a = 41,48; b = 64,68 e c = 87,91 Å, α = β = γ = 90. VuCys1 apresenta uma estrutura molecular de dímero de domínios trocados a qual foi resolvida a uma resolução de 1,95 Å. Cristais de VuCys2 não foram obtidos nas condições testadas. O significado fisiológico desta estrutura para a planta, a estabilidade estrutural de ambos inibidores e os resultados referentes aos diferentes bioensaios são discutidos no presente trabalho.