Em sementes, os lipídeos de reserva são compostos, principalmente, por triacilglicerídeos (TAG), os quais se acumulam durante a fase de maturação do embrião ou endosperma e, durante a germinação da semente são catabolizados, fornecendo energia para o estabelecimento e desenvolvimento da plântula. Na presente tese buscamos, primeiramente, contribuir para um melhor entendimento do processo de síntese de ácidos graxos e TAGs em plantas e algas, por meio de um estudo comparativo das diferentes rotas envolvidas na produção e acúmulo de lipídeos de reserva nestes grupos de organismos. As principais rotas de biossíntese de ácidos graxos e TAGs em algas são análogas às apresentadas em plantas e, ao contrário de plantas, as algas acumulam quantidades significativas de lipídeos na forma de TAGs apenas sob condições desfavoráveis de crescimento ou de estresse. Posteriormente, passamos às análises acerca do fator de transcrição eucariótico NF-Y (Nuclear Factor of Y box), o qual participa da regulação de processos como maturação, síntese e acúmulo de lipídeos em sementes. NF-Y é um complexo hetero-oligomérico formado por três subunidades (NF-YA, NF-YB e NF-YC). Análises filogenéticas mostraram que a diversificação em todas as subunidades do fator de transcrição NF-Y é resultado de diversos eventos de duplicação ao longo da evolução e diversificação das plantas, muitos dos quais ocorridos após a divergência entre mono e dicotiledôneas. O estudo detalhado dos genes que codificam a subunidade NF-YB, sugere um modelo no qual uma subclasse de genes denominados tipo LEC1 (LEAFY COTYLEDON1) teria se originado em plantas vasculares através de processos de neofuncionalização e/ou subfuncionalização. Análises de expressão e de interação proteína-proteína demonstraram a existência de diferentes parceiros NF-YC para LEC1 e L1L, indicando que os genes do tipo LEC1 em mamona não são redundantes e podem ter evoluído para desempenhar diferentes papéis durante o desenvolvimento da semente de mamona. Por fim, realizamos a identificação dos genes alvo diretos de LEC1 nos estágios cotiledonar e de início da maturação da semente de soja (Glycine max). Nossos resultados demonstraram que LEC1 apresenta uma grande quantidade de genes alvo comuns às duas fases de desenvolvimento da semente analisadas, mas também apresenta enriquecimento em diferentes processos metabólicos nos estágios cotiledonar e de início da maturação. Além disso, LEC1 se liga não somente a promotores alvo enriquecidos na sequência canônica CCAAT como também a outras sequências, com destaque para motivos de ligação de fatores de transcrição do tipo bZIP, o que pode indicar que tais fatores de transcrição podem estar relacionados com a regulação do desenvolvimento e maturação da semente exercida por LEC1. / In seeds, lipids of storage are composed mainly of triacilglicerídeos (TAG), which accumulate during the maturation phase of embryo or endosperm, and during seed germination are catabolized, providing energy for the establishment and seedling development . In this thesis, first of all, we focused on the understanding of fatty acid and TAG biosynthesis in plants and algae, through a comparative study of the different pathways involved with lipid production and accumulation in these organisms. The main pathways for fatty acids and TAG biosynthesis in algae are analogous to those demonstrated in higher plants and, in contrast with plants, algae accumulate high levels of TAGs only under unfavorable growth or stress conditions. We also analyzed the NF-Y (Nuclear Factor of Y box) eukaryotic transcription factor, which is involved in the regulation of maturation, lipid biosynthesis and accumulation in seeds. NF-Y is an oligotrimer complex composed by three subunits (NF-YA, NF-YB and NF-YC). Phylogenetic analysis showed that the gene diversification observed for all NF-Y subunits likely resulted from several duplication events along evolution and diversification of plants, some of them occurred after the divergence of monocots and eudicots. The study of the NF-YB subunit encoding genes suggested a model in which LEC1 (LEAFY COTYLEDON1) type gene family originated in vascular plants through a process of neofunctionalization and/or subfunctionalization. Expression analysis and protein interaction experiments demonstrated that are different NF-YC partners for LEC1 and L1L, indicating that LEC1-type genes in castor bean are not redundant and could have evolved to play different roles during castor seed development. Finally, we identified the direct targets of LEC1 in the cotyledon and early maturation stages during soybean seed development (Glycine max). We observed that LEC1 has a high number of common direct targets to both stages of soybean seed development, but also presents enrichment in different metabolic process in cotyledon and early maturation stages. Besides that, LEC1 bind not only the promoter regions enriched in CCAAT binding sequences but also other sequences, especially bZIP binding sites, which can indicate that bZIP transcription factor could be related with the regulation of seed development and maturation performed by LEC1.

A soja é uma cultura de grande importância na economia mundial. No Brasil, o complexo da soja (grão, farelo e óleo) é responsável por uma parcela significativa das exportações. No entanto, o sucesso da produção é dependente de muitos fatores bióticos e abióticos. A ocorrência de déficit hídrico talvez seja hoje, e mais ainda no futuro, o principal desafio das culturas produtoras de grãos. Sendo assim, a obtenção de cultivares de soja tolerantes à desidratação é de grande interesse. Por ser de caráter poligênico, a tolerância à seca é difícil de ser trabalhada no melhoramento genético clássico. Sendo assim, o uso da engenharia genética apresenta-se como caminho para alcançar este atributo. A regulação transcricional de genes endógenos e a busca da precisão no controle de transgenes são as bases das estratégias de engenharia genética, que apostam nos fatores de transcrição e nos promotores induzíveis para desenvolver plantas tolerantes a estresses abióticos. As proteínas WRKY formam uma grande família de fatores de transcrição que está envolvida em processos fisiológicos e bioquímicos importantes nos vegetais, entre eles, a resposta das plantas ao déficit hídrico. A determinação do perfil de expressão de genes da família WRKY em condição de seca e a avaliação da atividade de seus promotores são os objetivos deste trabalho. Dez genes WRKY induzidos em situação de seca foram selecionados para o estudo: Glyma15g11680, Glyma09g37470, Glyma01g31920, Glyma07g02630, Glyma08g23380, Glyma05g36970, Glyma05g20710, Glyma05g29310, Glyma09g41050, Glyma08g15050. A análise in silico da sequência promotora desses genes revelou a presença de cis-elementos relacionados à resposta da planta a estresses. O perfil de expressão determinado por RT-qPCR mostrou que os genes Glyma15g11680, Glyma07g02630, Glyma05g36970, Glyma08g15050 e Glyma08g23380 são expressos diferencialmente entre os genótipos tolerante e suscetível e também entre folhas e raízes. Para fins de caracterização funcional dos promotores, fragmentos de 500bp e 2000bp a montante do sítio de início da transcrição dos genes Glyma05g36970, Glyma08g15050 e Glyma15g11680 foram clonados em vetores apropriados para transformação genética de plantas. Foram obtidas plantas de tabaco transformadas pelo sistema Agrobacterium tumefaciens. / Soybean is a crop of great importance for the world economy. In Brazil, the soybean complex (beans, meal and oil) is responsible for a significant portion of exports. However, the successful production is influenced by biotic and abiotic factors. The occurrence of drought is today, and perhaps even more in the future, the main challenge of grain crops. Thus it is of great interest to obtain soybean cultivars tolerant to desiccation. The drought tolerance trait is difficult to obtain through classical breeding due to its polygenic basis. In this context, genetic engineering is presented as a way to achieve this attribute. The transcriptional regulation of endogenous genes and the precise control of transgenes are the foundations of genetic engineering strategies that use transcription factors and inducible promoters to develop plants tolerant to abiotic stresses. The WRKY proteins form a large family of transcription factors that are involved in important physiological and biochemical processes in plants, including the response to water deficit. The goals of this work are the determination of the expression profile of WRKY genes under drought conditions and the evaluation of its promoters activity. Ten WRKY genes which are induced by drought were selected for this study: Glyma15g11680, Glyma09g37470, Glyma01g31920, Glyma07g02630, Glyma08g23380, Glyma05g36970, Glyma05g20710, Glyma05g29310, Glyma09g41050 and Glyma08g15050. The in silico analysis of these gene promoter sequences revealed the presence of cis - elements related to plant stress responses. The expression pattern determined by RT- qPCR showed that Glyma15g11680, Glyma07g02630, Glyma05g36970, Glyma08g15050 and Glyma08g23380 genes are differentially expressed between tolerant and susceptible genotypes and between leaves and roots. For the functional characterization of the promoters, 500 and 2000 bp fragments upstream of the transcription start site of Glyma05g36970, Glyma08g15050 and Glyma15g11680 genes were cloned into appropriate vectors for plant genetic transformation. Tobacco plants transformed by Agrobacterium tumefaciens system were obtained.

Com o objetivo principal de estudar os efeitos das misturas de herbicidas graminicidas com latifolicidas, aplicados em pós-emergência, no controle de plantas daninhas na cultura da soja, instalou-se dois experimentos em condições de campo, nas dependências do Departamento de Horticultura da ESALQ-USP. No primeiro experimento utilizou-se o cultivar de soja IAC-8 e foi instalado com 3 repetições, sendo que os tratamentos envolveram 8 herbicidas, sendo 4 graminicidas [haloxyfop-methyl (HM), sethoxydim (S), quizalofop-ethyl(QE) e fluazifop-p-butil (FpB) e 4 latifolicidas (chlorimuron ethyl (C E), fomesafen ( Fom), fluoroglycofen (Flu) e lactofen (Lac)], aplicados isolados e em misturas, e além das testemunhas (com e sem a convivência da cultura com a comunidade infestante). O estádio de desenvolvimento das plantas daninhas por ocasião da aplicação foi de até 8 folhas verdadeiras. Todos os tratamentos foram utilizados com e sem a adição dos seus respectivos adjuvantes, resultando em 52 tratamentos dispostos no esquema fatorial, sendo um fator a utilização ou não do adjuvante e o outro fator, os herbicidas e 85 testemunhas. No segundo experimento utilizou-se o cultivar de soja FT-Cristalina. Foi instalado com 3 repetições e os tratamentos envolveram 4 herbicidas, sendo 2 graminicidas(HM e QE) e 2 latifolicidas (CE e Fom), aplicados isolados e em misturas, em dois estádios de desenvolvimento das plantas daninhas (até 4 folhas verdadeiras e até 12 folhas verdadeiras) e em duas doses (dose normal e 80 % da dose normal). Também foram instalados mais duas testemunhas (uma com e outra sem o controle das plantas daninhas), resultando em 34 tratamentos dispostos no esquema fatorial sendo um fator a época (os dois estádios de desenvolvimento das plantas), outro fator a dose (as duas doses utilizadas) e por último o fator herbicida (2 graminicidas, 2 latifolicidas e 4 misturas), mais duas testemunhas. As avaliações realizadas foram: porcentagem de injúria nos cultivares de soja e porcentagem de nas espécies de plantas daninhas. Os adjuvantes, de uma maneira geral, promoveram o aumento de injúria dos herbicidas avaliados / not available

A integração lavoura-pecuária (ILP) é um sistema de uso das áreas agrícolas com alternância de culturas e animais na mesma gleba. Ao implantar a ILP em semeadura direta, podem ocorrer alterações nas propriedades físicas de solo. Em semeadura direta, as hastes sulcadoras das semeadoras assumem a função de preparar o leito de semeadura, promovendo a descompactação localizada do solo. Diferentes intensidades de pastejo resultam em mudanças na altura e massa de forragem, que interferem na quantidade de raízes presentes e no teor de água no solo, no tráfego dos animais e suas possíveis implicações nas condições físicas do solo. Os objetivos dessa pesquisa foram avaliar a força de tração exigida em quatro modelos de hastes sulcadoras, atuando em diferentes profundidades, na semeadura direta de soja, assim como a resistência à penetração, densidade e porosidade do solo e massa de resíduos e de raízes no momento da semeadura, sob diferentes intensidades de pastejo na ILP. A pesquisa foi conduzida em Latossolo Vermelho distrófico, no município de São Miguel das Missões, RS nos anos de 2004 e 2005. Os tratamentos foram constituídos por intensidades de pastejo, que resultam em alturas da pastagem formada por aveia + azevém: 0,10; 0,20; 0,30; 0,40 m e sem pastejo, dispostos em delineamento de blocos casualizados, com três repetições. Com aumento na intensidade de pastejo, aumentou a força de tração demandada na haste sulcadora, assim como a resistência do solo à penetração, sendo que estas, foram mais sensíveis para acusar o efeito da presença desigual de animais em pastejo que a densidade e porosidade do solo. A resposta ao pastejo em diferentes intensidades foi detectada até os 12 cm, tanto pela resistência à penetração, como na força de tração demandada na haste sulcadora. A população de plantas de soja foi influenciada pela intensidade de pastejo na safra 2004/05, porém esta não afetou a produtividade nas duas safras avaliadas. / The integration of cattle and crop (ILP) is a use of the agricultural areas alternating crop and cattle on the same field. While implanting ILP in systems that adopt crop no tillage, alterations in the physical properties of soil can to happen. Different grazing pressures result in changes in the height and total forage being offered, interfering in the amount of roots and in the amount of water in the soil, as a result of cattle grazing and possible implications in the physical conditions of the soil. The aims of the research were to evaluate the power demand by four models of fertilizer shanks, acting at different depths, in direct drilling of soy, as well as physical properties of soil, such as soil resistance to the penetrometer, soil density and porosity and mass of residues and roots when drilling, under different grazing pressures in ILP. The research was carried out on an Oxisoil, in Tupanciretâ, RS during 2004 and 2005. The treatments were constituted by grazing pressures, allowing for different heights of the pasture formed by oats + ryegrass: 0.10; 0.20; 0.30; 0.40 m and no grazing, disposed in ramdomized blocks, with three repetitions. Increasing grazing intensities, fertilizer shanks power demand increased as well, and so it happened with soil resistance to the penetrometer; these variables showed higher dependance on the way cattle moved through the field than density and porosity of the soil. The answer to grazing pressure intensities was detected down to 0.12m, so much for the resistance to the penetration, as in the traction force required by the shanks. The population of soy plants was influenced by the grazing pressures during 2004/05, but it didn't affect the yield in both years.

Um dos grandes desafios da pesquisa agrícola atual é desenvolver estratégias para obtenção de plantas mais tolerantes, portanto, continuar ampliando o conhecimento sobre os mecanismos pelos quais as plantas respondem à seca, é essencial para a identificação de rotas metabólicas envolvidas no processo de defesa e o desenvolvimento de genótipos cada vez mais adaptados. Neste trabalho, para a obtenção de plantas de soja tolerantes à seca, a construção RD29A:AtDREB1A a qual confere tolerância ao déficit hídrico foi inserida em cultivares de soja e a biossegurança alimentar da proteína DREB1A/CBF3 de A. thaliana foi avaliada. Também, os extratos protéicos das plantas submetidas ao estresse hídrico foram comparados para a identificação de proteínas de soja diferencialmente expressas que podem estar envolvidas nas respostas à seca. A avaliação de biossegurança alimentar da proteína AtDREB1A in silico mostrou que a proteína não possui características de toxicidade, alergenicidade, antinutricionais, ou sítios de N-glicosilação, assim como, de atividade hemolítica sob eritrócitos de humanos atestado com a proteína AtDREB1A produzida in vitro, indicando ausência de efeitos adversos. A inserção da construção RD29A:AtDREB1A e RD29A:GUS em soja, demonstrou que o promotor RD29A e o fator de transcrição AtDREB1A de A. thaliana são ativados aumentando a tolerância ao déficit hídrico em soja. Vinte linhagens transgênicas foram obtidas por biobalística e apresentaram estabilidade do transgene. Análises histoquímicas confirmaram a indução do promotor RD29A em condições de desidratação e o aumento de expressão de genes de soja GmPip1 GmGols regulados pela proteína DREB1A também foi confirmado por RT-qPCR. Diferenças anatômicas significativas não foram observadas. Em média, os parâmetros fisiológicos foram superiores nas linhagens transgênicas, quando comparadas à sua isolinha BR16. Embora características agronômicas mais adaptativas relacionadas à produção não foram evidentes em casa de vegetação, há uma boa indicação de que a estratégia pode melhorar a tolerância à seca em plantas de soja. Para isso, experimentos a campo já estão sendo conduzidos para uma melhor caracterização agronômica e fisiológica. Na busca por ampliar os conhecimentos sobre os eventos envolvidos nas respostas à seca, a comparação dos extratos protéicos de soja BR16 não transgênica e BR16(P58) geneticamente modificada (GM) com a construção RD29A:AtDREB1A em condições controle e sob déficit hídrico, possibilitou a identificação de “spots” comuns aos dois tratamentos assim como de “spots” diferencialmente expressos, através da metodologia de 2-DE. Nos tratamentos de déficit hídrico, 25 “spots” foram identificados em BR16 não GM e 34 “spots” em P58 GM, entretanto, análises de espectrometria de massa ainda estão em andamento e pesquisas em bancos dados serão fundamentais para a identificação das proteínas diferencialmente expressas em resposta ao déficit hídrico. / One of the challenges in agriculture is to develop strategies to obtain plants with higher drought tolerance. Therefore, the identification of metabolic pathways and understanding of the mechanisms by which plants respond to drought is an essential tool for the development of more adapted genotypes. In this work, the RD29A:AtDREB1A genetic construct which was reported to confer water deficit tolerance was inserted into soybean cultivars, and the food safety of Arabidopsis thaliana AtDREB1A/CBF3 protein was evaluated. Also, protein extracts from soybean plants submitted to water stress conditions were compared to identify differentially expressed soybean proteins involved in drought responses. The in silico evaluation of AtDREB1A protein showed that the protein has no evidence of toxicity, allergenicity, antinutritional features or N-glycosylation sites. No hemolytic activity on human erythrocytes assayed in vitro with AtDREB1A protein was detected, indicating no adverse effects. The insertion of RD29A:AtDREB1A and RD29A:GUS constructs in soybean showed that the RD29A stress-inducible promoter and the AtDREB1A transcription factor were activated and improved drought tolerance in soybean. Using bioballistic transformation, we obtained twenty stably transformed soybean lines. Histochemical analysis confirmed the induction of the RD29A promoter under dehydration conditions and increased expression of two soybean genes activated by AtDREB1A GmPip1 and GmGols were confirmed by RTqPCR. No anatomical differences were observed. On average, physiological parameters were superior in the transgenic line BR16(P58) when compared to the isoline BR16. Although agronomic traits related to higher adaptive production were not evident in greenhouse, there is a good indication that the strategy can improve drought tolerance in soybean. To establish trait efficacy, field experiments are already being conducted to obtain relevant agronomic and physiological data. To better understand the molecular events involved in drought responses, a comparison using protein extracts from genetically modified (GM) BR16(P58) and non-GM soybean BR16 in watered control conditions and under water deficit treatment allowed the identification of common proteins to both treatments as well as of proteins that are differentially expressed between treatments using 2-dimension gel electrophoresis (2-DE). In the water deficit treatment 25 differentially expressed protein spots were identified in non-GM isoline BR16 and 34 spots in BR16(P58). Subsequent analysis of these spots using mass spectrometry is still been conducted and peptide information in available public databases will be essential for identification of differentially expressed proteins.

El cultivo de soja es de gran importancia en nuestro país, sin embargo requiere un aporte importante de N para obtener buenos rendimientos, el cual, si se quiere promover la agricultura sustentable a largo plazo, no debería salir exclusivamente de la fertilidad del suelo, ni aún siendo suplementado por fertilizantes químicos. Una manera de abastecer N de forma sustentable y económica para lograr altos rindes podría ser la utilización del potencial de los rizobios fijadores de N2. Así, la biofertilización ha sido la técnica utilizada desde los comienzos de este cultivo, como una forma de mantener los niveles de N en el suelo. Sin embargo, en suelos con historial de cultivo de soja, a lo largo de las sucesivas biofertilizaciones se va perdiendo la respuesta del rendimiento. Este hecho se observa dado que las biofertilizaciones facilitan el desarrollo de poblaciones de bacterias noduladoras de soja en el suelo, la cuales pueden adaptarse a las condiciones edáficas, formando las denominadas poblaciones alóctonas. Estas poblaciones, en algunos casos, se han señalado como poblaciones de (bradi)rizobios muy competitivas para la nodulación pero deficientes en la FBN, por lo cual impedirían el ingreso a los nódulos de los bradirrizobios inoculados durante la biofertilización. Esto, a su vez, explicaría por qué no se obtienen respuestas en el rendimiento luego de la biofertilización. A este fenómeno se lo ha denominado “el problema de la competición para nodulación”, el cual, por su extensión geográfica y ubicuidad en distintos agroecosistemas, constituye uno de los puntos clave de la mala performance general de la biofertilización. Por lo tanto, es necesario conocerlo y encarar mejoras para evitarlo. Como todo proceso biológico, la competición para la nodulación depende de diversos factores, entre ellos podemos mencionar las características propias de la población bacteriana del suelo y otros inherentes a la cepa inoculada, como así también factores ambientales y la posición de los (bradi)rizobios en el suelo. Con respecto al último punto, la movilidad de los (bradi)rizobios suele ser un punto en discusión y no está claro hasta qué punto este factor influye en la competitividad para nodular. B. japonicum, la especie utilizada generalmente en los inoculantes para soja, posee flagelación mixta, por lo cual es de esperar que los dos sistemas de flagelos tengan algún rol dentro del ciclo de vida de este microorganismo en el ambiente edáfico. En nuestro laboratorio ya se ha caracterizado la natación de esta cepa, pero dadas las condiciones del medio edáfico es posible que este bradirrizobio utilice allí un tipo de desplazamiento caracterizado por ser en superficie, el swarming. A partir de estos interrogantes se plantean los objetivos de esta Tesis: .Profundizar nuestra comprensión de las variables que condicionan y determinan el fenómeno de la competición para nodulación. .Evaluar las poblaciones alóctonas de (bradi)rizobios noduladores de soja presentes en suelos argentinos en base a su genotipo, su capacidad simbiótica, competitiva y de adaptación a su medio de origen. .Observar el swarming en B. japonicum, caracterizarlo en laboratorio y averiguar si este tipo de movilidad es el utilizado en el medio edáfico.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2006. / Bibliogr.: f. 77-81. Publié aussi en version électronique.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2007. / Bibliogr.: f. 94-102. Publié aussi en version électronique dans la Collection Mémoires et thèses électroniques.

Th. 3e cycle--Socio-économie--Paris I, 1987. / Bibliogr. p. 187-195.

O impacto das mudanças climáticas sobre o rendimento e a demanda de água para irrigação das culturas dependerá da direção e magnitude das mudanças nos regimes de temperatura e precipitação, assim como da capacidade de cada cultura para assimilar o aumento da concentração atmosférica de CO2. Neste trabalho, o modelo agro-hidrológico AquaCrop Versão 4.0 foi calibrado satisfatoriamente para simular o rendimento de grãos de soja na bacia do rio Potiribu, Rio Grande do Sul. O modelo calibrado foi utilizado para avaliar os efeitos das mudanças de temperatura, precipitação e concentração de CO2 sobre o rendimento de grãos e a demanda de água para irrigação dessa cultura. O modelo foi calibrado a partir da comparação entre rendimentos simulados e observados em um histórico de dez safras do período 2003/2004 – 2012/2013. Posteriormente, o rendimento foi simulado para um conjunto de dez safras do período 2046/2047 – 2055/2056, assumindo quatro diferentes projeções climáticas. Duas projeções climáticas corresponderam às do modelo de circulação global CCCMA CGCM3.1 para os cenários de emissões A1B e B1. As outras duas projeções corresponderam às do modelo CNRM-CM3 para os mesmos dois cenários de emissões. Para as quatro projeções climáticas assumidas, os resultados das simulações com o modelo AquaCrop Versão 4.0 revelaram que o rendimento médio de grãos de soja para o período 2046/2047 – 2055/2056 aumentará em comparação com a média do período 2003/2004 – 2012/2013. Além disso, os resultados indicaram que a demanda de água para irrigação diminuirá. Isso ocorreu devido a três razões. Primeiro, o incremento da concentração atmosférica de CO2 aumentou a eficiência do uso da água por parte da cultura. Em segundo lugar, o incremento ou melhor distribuição temporal da precipitação durante o ciclo de crescimento diminuíram o estresse hídrico da cultura em comparação com o período de referência (2003/2004 – 2012/2013). Por último, as mudanças das temperaturas máximas e mínimas não causaram estresse térmico da cultura. Finalmente, a contribuição do efeito estimulador do CO2 sobre o incremento do rendimento médio foi estimada na faixa de 428 a 600 kg/ha. / The impact of climate change on crop yields, and on crop irrigation water demands will depend on the direction and magnitude of the changes. These changes include: variations in temperature and rainfall patterns, and higher concentrations of CO2 in the atmosphere. In this study, the agro-hydrological model AquaCrop Version 4.0 was successfully calibrated to simulate soybean yield in the Potiribu River watershed, located in the Rio Grande do Sul state. The calibrated model was used to assess the impact of changes in temperature, rainfall and CO2 concentration on the crop yield and on the net irrigation water requirement. The model was calibrated comparing simulated and observed yields, in a set of ten growing cycles during the period 2003/2004 – 2012/2013. Then, the crop yield was simulated for a new set of ten growing cycles for the period 2046/2047 – 2055/2056. For the latter period, four different climate projections were assumed. Two projections were based on the global circulation model CCCMA CGCM3.1, for the A1B and the B1 emission scenarios. The other two projections were based on the global circulation model CNRM-CM3, for the same two emission scenarios. For all the assumed climate projections, the results of the agro-hydrological simulations disclosed an increase in the average crop yield for the period 2046/2047 – 2055/2056, compared to the average yield of the period 2003/2004 – 2012/2013. In addition, the results revealed a reduction in the net irrigation water requirement. These findings were due to three reasons. First, the increase in the atmospheric CO2 concentration enhanced the crop water use efficiency. Second, the increase or better temporal distribution of rainfall during the growing cycle reduced the incidence of water stress. Last, the changes in maximum and minimum air temperatures did not cause thermal stress during the growing cycle. Finally, the contribution of the stimulating effect of elevated CO2 on the average crop yield increment was estimated in the range 428 – 600 kg/ha.