Orientador: Durvalina Maria Mathias dos Santos / Banca: Márcia Justino Rossini Mutton / Banca: João Atílio Jorge / Resumo: No presente estudo, verificou-se o acúmulo da trealose e da prolina livre e o crescimento inicial de duas cultivares de cana-de-açúcar, IAC91-2195 e IAC91-5155, sensível e tolerante ao estresse hídrico, respectivamente. Inicialmente, as mudas foram cultivadas sem qualquer restrição hídrica. Após 40 dias, foram transferidas para vasos com três níveis de disponibilidade hídrica do solo (DHS): 55% (sem estresse), 40% (estresse moderado) e 25% (estresse severo), mantidos pelo método das pesagens durante 30 e 60 dias. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com quatro repetições, em arranjo fatorial 2x3x2 (cultivares x deficiência hídrica x épocas de crescimento). O experimento foi conduzido em casa de vegetação climatizada (29ºC e 75% UR). A cultivar IAC91-5155 apresentou maior acúmulo de trealose e de prolina livre nos menores níveis de disponibilidade hídrica do solo, indicando tolerância às condições de estresse hídrico. Aos 30 dias, sob estresse hídrico, houve maior acúmulo de prolina livre apenas na cv. IAC91-5155. Os osmoprotetores, trealose e prolina livre, podem ser indicados como marcadores bioquímico-fisiológicos de tolerância ao estresse hídrico somente para a cv. IAC91-5155. A cv. IAC91-5155 pode ser considerada mais tolerante ao estresse hídrico que a cv. IAC91-2195. / Abstract: In this work, the accumulation of trehalose and free proline and the initial growth were measured in two sugarcane cultivars, IAC91-2591 and IAC91-5155, sensitive and stress tolerant, respectively. Buds, after 40 days old cultivated in soil with no water restriction when were transferred to pots and submitted to three soil water levels: 55% (no stress), 40% (moderate stress) and 25% (severe stress). The experiment was carried out in greenhouse (29ºC and 75% RH). The Weighing Method was used to control the soil water levels for 30 and 60 days. The experimental design was randomized blocks with four replicates in 2x3x2 factorial arrangement (cultivars, water deficit and periods of growth). The cultivar IAC91-5155 showed higher accumulation of the trehalose and free proline under water deficiency. The accumulation of the proline was higher in IAC91-5155 cultivar at 30 days under soil water levels. Trehalose and free proline could only be considered as biochemical-physiological markers to soil water deficits in cultivar IAC91-5155. The cultivar IAC91-5155 may be more tolerant to water stress than IAC91-2195. / Mestre