The cowpea is very important for the poor populations of the North and Northeast of the Brazil. Several factors corroborate to production low of the culture, among them we can quote the disease, focusing on cowpea Fusarium wilt , caused by the fungus Fusarium oxysporum f.sp. tracheiphilum. This study aimed to evaluate the influence of incorporation of crop succession on the severity of cowpea Fusarium wilt. In all experiments we used soil without previous history of cultivation with this culture. There were no observed F. oxysporum populations indigenous in the soil. The experiments were conducted in microplots of concrete pipes containing soil artificially infested with the pathogen structures, the density of 5x103 cfu g-1 of soil. The experiment consisted of three cultivation cycles being: (i) cowpea, (ii) succession cultural and (iii) cowpea. The culture succession were: corn - MI, sorghum - SO, cotton - AL, castor - MN and sunflower - GI; legumes: Crotalaria juncea - CJ, Crotalaria spectabilis - CS, bean-pig - FP, pigeon pea Dwarf - GA, lab-lab - LA and black velvet - velvet MP and dwarf - MA. There were still some treatments: plots with cowpea without inoculum of F. o. f. sp. tracheiphilum - TEST, plots of cowpea inoculated with F. o. f. sp. tracheiphilum (cowpea) - CA, and plots infested with the pathogen in fallow system - PO. The incorporation of succession before of the cowpea planting provided a range in the disease severity of 56.67% to 26.33%. Among the legumes studied the FP and MP were the most suitable for reducing the severity of the disease and offer better grain yield. For succession crops to the OS and GI showed a greater reduction in severity of Fusarium wilt of cowpea. / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / O feijão-caupi é muito importante para as populações carentes do Norte e Nordestes brasileiro. Diversos fatores corroboram para as baixas produções da cultura, dentre eles podemos destacar as doenças, com foco à murcha-de-fusário do feijão-caupi, causada pelo fungo Fusarium oxysporum f.sp. tracheiphilum. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência da incorporação de sucessões de cultivo na severidade da murcha-de-fusário do feijão-caupi. Em todos os experimentos utilizouse solo sem histórico anterior de cultivo com a cultura. Não foram detectadas populações autóctones de F. oxysporum no solo. Os experimentos foram conduzidos em microparcelas constituídas de manilhas de concreto contendo solo infestado artificialmente com estruturas do patógeno, na densidade de 5x103 ufc g-1 de solo. O experimento foi constituído de três ciclos de cultivos: (i) feijão-caupi, (ii) sucessões culturais e (iii) feijão-caupi. As sucessões culturais foram compostas por cultivos agrícolas: milho - MI, sorgo - SO, algodão - AL, mamona - MN e girassol - GI; leguminosas: crotalária juncea - CJ, crotalária spectabilis - CS, feijão-de-porco - FP, guandu anão - GA, lab-lab - LA e mucuna-preta - MP e mucuna-anã - MA. Constaram ainda como tratamentos: parcelas com feijão-caupi sem inóculo de F. o. f. sp. tracheiphilum - TEST, parcelas de feijão-caupi inoculadas com F. o. f. sp. tracheiphilum (caupi) CA, e parcelas Infestadas com o fitopatógeno em sistema de pousio - PO. A incorporação das sucessões antecedendo o plantio do feijão-caupi proporcionou uma amplitude na severidade da doença de 56,67% a 26,33%. Dentre as leguminosas estudadas o FP e a MP foram os mais indicados, por reduzirem a severidade da doença e apresentarem melhor produção de grãos. Para os cultivos agrícolas as sucessões com o SO e GI, apresentaram a maior redução da severidade da murcha- de-fusário do caupi.

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.

PAULA, Silvia Maria Alves de. Avaliação da biossegurança alimentar de genótipos de feijão caupi (Vigna unguiculata L. WALP) suscetível e resistente ao Callosobruchus maculatus (FABR. 1775 ). 2008. 162 f. Tese (Doutorado em bioquímica)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2008. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-28T13:52:46Z No. of bitstreams: 1 2008_tese_smapaula.pdf: 1435245 bytes, checksum: 8706d641a20843b4c4cd627f6208a22c (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-02T14:56:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2008_tese_smapaula.pdf: 1435245 bytes, checksum: 8706d641a20843b4c4cd627f6208a22c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T14:56:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2008_tese_smapaula.pdf: 1435245 bytes, checksum: 8706d641a20843b4c4cd627f6208a22c (MD5) Previous issue date: 2008 / Brazil is one of the largest producers of cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.], a very important legume for human dietary protein and carbohydrate supply. Nevertheless, there are some factors which limit its productivity and utilization. The insect Callosobuchus maculatus (cowpea weevil) is considered the principal pest that attacks stored grains. In the Northeast of Brazil, breeding efforts involving cowpea have been directed towards the selection of high yielding varieties associated with traits of resistance to diseases and pests. However, studies on the nutritional quality of these improved genotypes are scanty. In this study, the research was conducted with two cowpea genotypes, BR9 Longá e IT81D 1053, susceptible and resistant to cowpea weevil, respectively, to evaluate whether the probable factors related to the resistance would interfere with the nutritional value. Proximate composition showed that both genotypes are good sources of proteins (23.45 and 26.61 g/100 g dry matter), carbohydrates (61.62 and 62.94 g/100 g dry matter) and crude fiber (4.32 and 5.20 g/100 g dry matter), presenting low contents of oil (3.30 and 3.89 g/100 g dry matter). Polyacrylamide gel electrophoresis of the seed flours showed similar patterns for both genotypes, except for the presence of a very prominent 29 kDa band in the resistant genotype. The presence of antinutritional factors such as lectin, urease and trypsin inhibitor was detected in both cowpea genotypes. Lectin (0.10 UH/mgF) and urease (25.13 and 25.41 U/gF) amounts were similar in the susceptible and resistant genotypes. The resistant genotype presented a higher content of trypsin inhibitor (18.55 mg trypsin inhibited/gF) than the susceptible one (12.57 mg trypsin inhibited/gF). Feeding trial conducted with rats fed the experimental diets containing seed flour of BR9 Longá and IT81D 1053 as the sole protein source, at 10% level, were not sufficient to promote animal growth compared to the animals fed the high quality diet containing egg white. However, when compared the treatments containing susceptible and resistant cowpea genotypes most of parameters analyzed were similar. Diets containing the chitin binding proteins (CBP), purified from susceptible and resistant cowpea genotypes and complemented. / O Brasil é um dos grandes produtores de feijão caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.], uma importante leguminosa para consumo humano por ser boa fonte proteínas e carboidratos. Todavia, há vários fatores que limitam a produtividade e utilização dessa cultura, destacando-se o ataque pelo inseto Callosobruchus maculatus (gorgulho), conhecido como uma das principais pragas de armazenamento. No Nordeste do Brasil, genótipos de feijão caupi foram criados através de melhoramento genético, visando aumento da produtividade e resistência a doenças e pragas. Porém, é detectada a escassez de informações relacionando resistência e valor nutricional. Assim sendo, no presente estudo, dois genótipos melhorados geneticamente, BR9 Longá e IT81D 1053, suscetível e resistente ao gorgulho, respectivamente, foram selecionados, para verificar se as alterações promovidas pelo melhoramento afetariam sua qualidade nutricional. Os dados de composição centesimal mostraram que ambos os genótipos constituem-se em boa fonte de proteínas (23,45 e 26,61 g/100 g de matéria seca), carboidratos (61,62 e 62,94 g/100 g de matéria seca) e fibra bruta (4,32 e 5,20 g/100 g de matéria seca), apresentando baixos conteúdos de lipídios (3,30 e 3,89 g/100 g de matéria seca). Os perfis eletroforéticos da farinha de sementes dos dois genótipos mostraram-se muito semelhantes entre si, exceto a existência de uma banda mais proeminente na região de 29 kDa verificada no genótipo resistente. Fatores antinutricionais tais como lectina, urease e inibidor de tripsina foram verificados nos dois genótipos de feijão caupi avaliados. Os teores de lectina (0,10 UH/mgF) e de urease (25,13 e 25,41 U/gF) se mostraram bem similares nos genótipos suscetível e resistente. Já os conteúdos de inibidor de tripsina foram diferentes, tendo o genótipo resistente apresentado maior atividade (18,55 mg de tripsina inibida/gF) em comparação ao suscetível (12,57 mg de tripsina inibida/gF). Farinhas dos genótipos BR9 Longá e IT81D 1053, quando incluídas em dietas para ratos como única fonte protéica, a 10%, não foram capazes de promover o crescimento dos animais de forma similar à albumina da clara do ovo (proteína padrão). Todavia, quando comparado o tratamento Avaliação da Biossegurança Alimentar de Genótipos... contendo farinha do genótipo suscetível com aquele contendo o genótipo resistente, para a maioria dos parâmetros analisados, as respostas foram bem parecidas. Dietas contendo proteínas ligantes à quitina (PLQ), purificadas do genótipo suscetível e do resistente, complementadas com albumina da clara do ovo, apresentaram valor nutricional igual ou superior ao padrão (somente clara do ovo). Diante dos parâmetros analisados, os resultados permitem concluir que o melhoramento genético do feijão caupi, o qual conferiu resistência ao Callosobruchus maculatus, não foi capaz de alterar a qualidade nutricional dessa leguminosa. Além disso, diferentemente ao verificado com o Callosobruchus maculatus, não foram observados efeitos antinutricionais, tóxicos e/ou alergênicos para os animais testados (ratos e camundongos), associados ao consumo das PLQ provenientes do genótipo suscetível ou do resistente.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:03:30Z (GMT). No. of bitstreams: 1 RodrigoOA.pdf: 1265658 bytes, checksum: 99f4f1b083a5b39748d0fb4e05fcf79f (MD5) Previous issue date: 2009-02-06 / Chitin is an important structural component of the cellular wall of fungi and exoskeleton of many invertebrate plagues, such as insects and nematodes. In digestory systems of insects it forms a named matrix of peritrophic membrane. One of the most studied interaction models protein-carbohydrate is the model that involves chitin-binding proteins. Among the involved characterized domains already in this interaction if they detach the hevein domain (HD), from of Hevea brasiliensis (Rubber tree), the R&R consensus domain (R&R), found in cuticular proteins of insects, and the motif called in this study as conglicinin motif (CD), found in the cristallography structure of the β-conglicinin bounded with GlcNac. These three chitin-binding domains had been used to determine which of them could be involved in silico in the interaction of Canavalia ensiformis and Vigna unguiculata vicilins with chitin, as well as associate these results with the WD50 of these vicilins for Callosobruchus maculatus larvae. The technique of comparative modeling was used for construction of the model 3D of the vicilin of V. unguiculata, that was not found in the data bases. Using the ClustalW program it was gotten localization of these domains in the vicilins primary structure. The domains R&R and CD had been found with bigger homology in the vicilins primary sequences and had been target of interaction studies. Through program GRAMM models of interaction ( dockings ) of the vicilins with GlcNac had been gotten. The results had shown that, through analysis in silico, HD is not part of the vicilins structures, proving the result gotten with the alignment of the primary sequences; the R&R domain, although not to have structural similarity in the vicilins, probably it has a participation in the activity of interaction of these with GlcNac; whereas the CD domain participates directly in the interaction of the vicilins with GlcNac. These results in silico show that the amino acid number, the types and the amount of binding made for the CD motif with GlcNac seem to be directly associates to the deleterious power that these vicilins show for C. maculatus larvae. This can give an initial step in the briefing of as the vicilins interact with alive chitin in and exert its toxic power for insects that possess peritrophic membrane / A quitina (homopol?mero linear contendo res?duos de β-1,4-N-acetil-D-glicosamina (GlcNac) ? um importante componente estrutural da parede celular de fungos e exoesqueletos de muitos invertebrados pragas, tais como insetos e nemat?ides. Em sistemas digest?rios de insetos forma uma matriz denominada de membrana peritr?fica. Um dos mais estudados modelos de intera??o prote?na-carboidrato ? o modelo que envolve as prote?nas ligantes ? quitina. Dentre os motivos j? caracterizados envolvidos nesta intera??o se destacam o motivo heve?na (HD), obtida de Hevea brasiliensis (Seringueira), o motivo R&R consenso (R&R), encontrado em prote?nas cuticulares de insetos, e o motivo denominado neste estudo como motivo conglicinina (CD), encontrado na estrutura cristalogr?fica da β-conglicinina complexada com GlcNac. Estes tr?s motivos de liga??o ? quitina foram usados para determinar qual(is) deles poderia(m) estar envolvido(s) in silico na intera??o das vicilinas de Canavalia ensiformis e Vigna unguiculata com quitina, como tamb?m associar estes resultados com o WD50 destas vicilinas para larvas de Callosobruchus maculatus. A t?cnica de modelagem comparativa foi utilizada para constru??o do modelo 3D da vicilina de V. unguiculata, que n?o foi encontrada nos bancos de dados. Atrav?s do programa ClustalW obteve-se a localiza??o destes dom?nios na estrutura prim?ria das vicilinas. Os dom?nios R&R e CD foram encontrados com maior homologia nas seq??ncias prim?rias das vicilinas e foram alvos de estudos de intera??o. Atrav?s do programa GRAMM foram obtidos modelos de intera??o ( dockings ) das vicilinas com GlcNac. Os resultados mostraram que, atrav?s de an?lises in silico, o motivo HD n?o faz parte da estrutura das vicilinas, comprovando o resultado obtido com o alinhamento das seq??ncias prim?rias; o motivo R&R, apesar de n?o ter semelhan?a estrutural nas vicilinas, provavelmente tem uma participa??o na atividade de intera??o destas com GlcNac; enquanto que o motivo CD participa diretamente na intera??o das vicilinas com GlcNac. Estes resultados in silico mostram que o n?mero de amino?cidos, os tipos e a quantidade de liga??es feitas pelo motivo CD com GlcNac parecem estar diretamente associados ao poder delet?rio que essas vicilinas possuem para larvas de C. maculatus. Isso pode constutuir um passo inicial na elucida??o de como as vicilinas interagem com quitina in vivo e exercem seu poder t?xico para insetos que possuem membrana peritr?fica

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Restos de culturas e outros materiais vegetais tÃm sido usados como cobertura morta no sistema de plantio direto em vÃrias regiÃes do Brasil. No Nordeste essa prÃtica à pouco comum e existe desconhecimento sobre o comportamento dessas coberturas nas condiÃÃes do semiÃrido quanto à degradaÃÃo e seus efeitos sobre a produtividade das culturas e caracterÃsticas fÃsico-quÃmicas do solo. Uma pesquisa foi conduzida na Fazenda Lavoura Seca, QuixadÃ, CearÃ, com o objetivo de avaliar a produtividade de grÃos de milho (Zea mays L) e feijÃo-caupi (Vigna unguiculata L Walp.) e algumas caracterÃsticas de um Argissolo Vermelho Amarelo quando submetido a um sistema de plantio direto em cinco tipos de cobertura morta provenientes de: vegetaÃÃo natural; milheto (Pennisetum americanum sin. tiphoydes); braquiÃria (Brachiaria brizantha); sorgo forrageiro (Sorghum bicolor L. Moench); e do plantio convencional, em dois sistemas de rotaÃÃo de culturas SPD1 (feijÃo-caupi em sucessÃo ao milho) e SPD2 (milho em sucessÃo ao feijÃo-caupi). As coberturas mortas foram avaliadas quanto à duraÃÃo, taxa de decomposiÃÃo e seus efeitos sobre as caracterÃsticas do solo densidade, densidade de partÃculas, porosidade total, micro porosidade, macro porosidade e teor de umidade, na profundidade de zero a 20 cm, nos anos agrÃcolas 2008 e 2009. NÃo foram constatadas diferenÃas significativas entre a biomassa produzida pela vegetaÃÃo natural e a proporcionada pela braquiÃria, milheto e sorgo forrageiro no SPD1 e SPD2. A degradaÃÃo dos resÃduos no perÃodo de avaliaÃÃo foi maior onde o feijÃo-caupi foi sucedido pelo milho. A produtividade do milho nÃo diferiu entre as coberturas e plantio convencional em 2008 e 2009. A produtividade de grÃos do feijÃo-caupi foi maior no plantio convencional do que nos tratamentos com cobertura morta podendo ser atribuÃdo ao melhor controle das plantas daninhas no sistema convencional. As diferentes coberturas mortas proporcionaram aumento na densidade do solo e diminuiÃÃo na porosidade total e macro porosidade / Crops and others vegetal residues are used as death cover in minimum tillage in several regions of Brazil. In the Northeast this practice is not yet generalized and there is a poor knowledge about the plant residues degradation under semi-arid conditions and its effects on crop productivity and the physical and chemical soil characteristics. This work was carried out at Dry Farm Experimental Station, Quixada, Ceara, in order to evaluate the corn and cowpea yield growing under minimum tillage with two crop rotation systems, SPD1 (cowpea following corn) and SPD2 (corn following cowpea) and five types of death cover originated from natural vegetation, millet (Pennisetum americanum sin. tiphoydes); brachiaria grass (Brachiaria brizantha); forage sorghum, (Sorghum bicolor L. Moench) and conventional tillage. It was also evaluated the effects of these rotation systems and deaths covers over soil density, particle density, micro and macro porosity, percentage of soil humidity at 20cm depth of a Red Yellow Argissol during 2008 and 2009. It was not found significant differences between the biomass yields of brachiaria grass, millet and sorghum in SPD1 and SPD2. The deaths cover degradation during the two years of evaluation was higher where the cowpea was followed by corn. The corn yield was not significantly different between the death covers and conventional tillage. The better cowpea yield under conventional tillage could be caused by a better weed control. The death cover tested increased the soil density and decreases the macro and total soil porosity

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O feijÃo-de-corda [Vigna unguiculata (L.) Walp.] tem grande importÃncia socioeconÃmica no Nordeste brasileiro. Entretanto, sua produÃÃo à baixa devida a diversos fatores abiÃticos e biÃticos. Dentre os fatÃres biÃticos, o vÃrus do mosaico severo do caupi (CPSMV, famÃlia Secoviridae) apresenta grande destaque, por causar a virose que mais acomete essa cultura no paÃs. Embora existam cultivares resistentes ao vÃrus, nÃo se sabe quais os mecanismos de defesa envolvidos. Por essa razÃo, foi elaborado um estudo comparativo entre cultivares resistentes e susceptÃveis, utilizando duas abordagens experimentais. Na abordagem bioquÃmica, possÃveis diferenÃas de atividades de enzimas relacionadas ao estresse oxidativo (dismutase do superÃxido, peroxidase do ascorbato, peroxidase) e à patogÃnese (β-1,3-glucanase e quitinase), alÃm da fenilamÃnia liase, e teores de H2O2 foram estudadas nos cultivares PitiÃba (susceptÃvel) e Macaibo (resistente). ApÃs 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 anÃlises bioquÃmicas nos extratos protÃicos obtidos das folhas secundÃrias. 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 clÃssica de defesa. Na segunda abordagem, molecular, as sequÃncias nucleotÃdicas dos genes codificantes para os fatores de iniciaÃÃo de traduÃÃo (eIF4E, eIF(iso)4E, eIF4G, eIF(iso)4G e nCBP) e as sequÃncias primÃrias putativas das proteÃnas correspondentes foram analisados, no intuito de se averiguar a existÃncia de padrÃes de polimorfismos entre cultivares resistentes e susceptÃveis, que pudessem estar relacionados à defesa constitutiva conferida por genes recessivos. ApÃs anÃlise das sequÃncias, foi observado que eIF4E apresentava polimorfismos entre os cultivares, sendo que, em pelo menos duas posiÃÃes nas sequÃncias primÃrias putativas do fator (68 e 108), existiram diferenÃas entre cultivares susceptÃveis e resistentes (Arg68/Pro68; Val108 ou Pro108/Ala108). A modelagem molecular revelou que as diferenÃas em aminoÃcidos situam-se em dois loops externos, prÃximos ao domÃnio de ligaÃÃo ao capacete (m7G), bastante relatados em casos de resistÃncia recessiva para a famÃlia Potyviridae. AtravÃs de estudos de imunodectecÃÃo posterior ao passo cromatogrÃfico em coluna de afinidade, foi observado que as mudanÃas de aminoÃcidos 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 susceptÃveis ao CPSMV, em regiÃes prÃximas espacialmente, nÃo se pode descartar a hipÃtese de que a resistÃncia recessiva constitutiva esteja associada com essas mutaÃÃes detectadas nessas sequÃncias, que iriam modificar, consequentemente, a interaÃÃo da VPg viral com eIF4E in vivo. / 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 PitÃuba (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.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / A intensidade do estresse causado pela salinidade nas culturas irà depender principalmente, do nÃvel de tolerÃncia da espÃcie vegetal e das formas de manejo utilizadas. O feijÃo-de-corda à uma cultura de importÃncia econÃmica, no entanto apresenta sensibilidade ao estresse salino. Dessa forma, objetivou-se avaliar as respostas biomÃtricas, fisiolÃgicas e produtivas de duas cultivares de feijÃo-de-corda, submetidas à irrigaÃÃo com Ãguas salinas e doses de potÃssio. O experimento foi conduzido em ambiente protegido na Ãrea experimental do Setor de Agrometeorologia da Universidade Federal do CearÃ. Foram utilizadas sementes de duas cultivares de feijÃo-de-corda (CE790 e CE104), as quais foram submetidas a nÃveis crescentes de salinidade, utilizando Ãgua de irrigaÃÃo com condutividade elÃtrica (CEa) de 0,8; 2,2; 3,6 e 5,0 dS m-1 e doses crescentes de potÃssio, utilizando 0,5, 1,0 2,0 e 4,0 g vaso-1 de Cloreto de PotÃssio. ApÃs coleta os dados foram submetidos a anÃlises estatÃsticas. O aumento da salinidade na Ãgua de irrigaÃÃo nÃo prejudicou o crescimento radicular das cultivares, por outro lado, a Ãrea foliar reduziu linearmente a cada incremento salino. A cultivar CE104 apresentou maior inibiÃÃo à acumulaÃÃo de Na+ com adiÃÃo de potÃssio. A salinidade afetou as trocas gasosas, das plantas de feijÃo-de-corda. Com a aplicaÃÃo de potÃssio houve uma menor perda hÃdrica e maior lixiviaÃÃo de Na+ nas plantas de feijÃo-de-corda sob estresse. / The strength of the stress caused by salinity in crops will depend largely on the level of tolerance of plant species and ways to employed manegement The cowpea is an of economic importance crop, however has sensitivity to salinity. This way, objective was to assess the responses biometric, physiological na production of two cultivars of cowpea, subject to irrigation with saline water and doses of potassium. The Experiment was carried in a protected environment at the experimental area the Sector of Agrometeorology, Federal University of CearÃ. The seeds used were two cultivars of cowpea (CE790 and CE104), which were subject to increasing salinity levels, used irrigation water with eletric conductivity (Eca) of 0,8; 2,2; 3,6 and 5,0 dS m-1 and increasing doses of potassium using 0,5; 1,0; 2,0 and 4,0 g pot-1 of potassium chloride. After collect the data was submitted to statistical analysis. The increase in the salinity in irrigation water did not impair to root growth of cultivars, however, the leaf Ãrea linearly reduced to each increase saline. The cultivar CE104 had highest inhibition to accumulation of Na+ with the addition of potassium. Gas exchanges been affected the effect of the salinity. As potassium application there was less water loss and higher leach of Na+ in cowpea plants under stress.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / As membranas biolÃgicas sÃo alvos preferenciais dos efeitos deletÃrios do estresse hÃdrico, induzidos por aÃÃo de enzimas hidrolÃticas e espÃcies reativas do oxigÃnio (ERO), ambas estimuladas durante o estresse. A biossÃntese dos lipÃdeos dos cloroplastos pode ser importante para a tolerÃncia ao estresse hÃdrico e para a recuperaÃÃo apÃs reidrataÃÃo. Nesse trabalho nos estudamos o metabolismo dos cloroplastos, monogalactosil-diacilglicerol (MGDG), digalactosil-diacilglicerol (DGDG), sulfoquinovosil-diacilglicerol (SQDG), phosphatidil-glicerol (PG), no Ãmbito do dÃficit hÃdrico e da reidrataÃÃo apÃs o fim do estresse. Com este intuito, nos medimos o teor dos lipÃdeos da folhas, acompanhamos a incorporaÃÃo do precursor 14C-acetato nos lipÃdeos e analisamos a expressÃo dos genes codificadores das enzimas de sÃntese chave dos lipÃdeos (MGD1, MGD2, DGD1, DGD2, SQD2 e PGP1) durante o estresse hÃdrico e apÃs a reidrataÃÃo. Visando de uma melhor compreensÃo da relaÃÃo entre o metabolismo destes lipÃdeos e a tolerÃncia a seca, nos trabalhamos com duas cultivares de Vigna unguiculata L. Walp, uma tolerante (cv. EPACE) e outra sensÃvel (cv. 1183) a seca. Por meio de varredura diferencial de um biblioteca de cDNA de V.unguiculata, foram obtidas as seqÃÃncias completas dos cDNA dos genes VuMGD1, VuMGD2, VuDGD1, VuDGD2, VuSQD2 e VuPGP1. Os resultados mostram que em condiÃÃes de estresse hÃdrico a cultivar tolerante, alÃm de preservar seu teor de lipÃdeos durante a seca, à igualmente capaz de estimular a biossÃntese do DGDG aumentando significativamente a relaÃÃo DGDG:MGDG de suas membranas. NÃs sugerimos que o DGDG acumulado em condiÃÃo de seca à transportado para as membranas externas ao cloroplasto e que isso contribui para a tolerÃncia à seca. Os efeitos da desidrataÃÃo celular sobre as membranas tÃm conseqÃÃncias diretas sobre a capacidade das plantas a se recuperarem apÃs reidrataÃÃo. 48 horas apÃs a rega, a cv. sensÃvel 1183 nÃo à capaz de se recuperar em termos de teor de galactolipÃdeos e incorporaÃÃo do precursor. Na cv. tolerante, no entanto, o teor de DGDG permanece elevado, mesmo apÃs a reidrataÃÃo. Em conclusÃo, nossos resultados sugerem a importÃncia dos lipÃdeos membranares na tolerÃncia/sensibilidade das plantas ao dÃficit hÃdrico, em particular o balanÃo entre as classes lipÃdicas de propriedades fÃsico-quÃmicas diferentes (SQDG versus PG e DGDG versus MGDG) que poderiam afetar a estrutura e o funcionamento das membranas. / Membranes are main targets of degradation by reactive oxygen species and hydrolytic activities induced by drought. Chloroplasts lipid biosynthesis, especially galactolipids monogalactosyl-diacylglycerol (MGDG) and digalactosyl-diacylglycerol (DGDG) are important for plant tolerance to water deficit and for recovery after rehydration. In this thesis, we studied the metabolism of the chloroplast membrane lipids, MGDG, DGDG, sulphoquinovosyl-diacylglycerol (SQDG), phosphatidyl-glycerol (PG) under drought and during recovery from drought. Aiming this, we measured leaf lipids content, followed 14C-acÃtate incorporation and expression of genes coding for chloroplast membrane lipid synthases (MGD1, MGD2, DGD1, DGD2, SQD2 and PGP1) during drought and recovery. In order to better understand the relationship between drought tolerance and lipid metabolism, two cultivars of Vigna unguiculata L. Walp, one drought tolerant (cv. EPACE) the other drought susceptible (cv. 1183) were compared. The cDNA complete sequences for VuMGD1, VuMGD2, VuDGD1, VuDGD2, VuSQD2 and VuPGP1 were obtained from screening of a V.unguiculata cDNA library. The results showed that under water stress conditions, the tolerant cultivar, besides its ability to preserve its lipids pool despites drought, is able to strongly stimulate the DGDG biosynthesis, increasing the DGDG:MGDG ratio in its membranes. We suggest that DGDG accumulated under drought condition, when phosphate is deficient, is exported for extrachloroplastic membranes, and thus contributes to plant drought tolerance. Effects of loss of water on cell membranes have direct consequences on plant capacity to recover from stress. 48 hours after rewatering, the susceptible cv. 1183 was not able to fully recover from a moderate stress in terms of leaf galactolipid content and acetate incorporation into MGDG. In EPACE-1, MGDG leaf content remained unchanged after rehydration and DGDG remained higher than in the control plants. In conclusion, our results highlight the importance of membrane lipids in plant adaptation to water deficit and in their capacity to recover from stress. Of particular importance is the balance between lipid classes with various physico-chemical properties (SQDG versus PG, DGDG versus MGDG), since they most likely have a profound influence on membrane structure and function.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O consÃrcio consiste no cultivo simultÃneo de duas ou mais culturas na mesma Ãrea, como estratÃgia para reduzir o risco da atividade diante da irregularidade climÃtica muito frequente nas regiÃes semiÃridas. Este trabalho objetivou avaliar caracterÃsticas agronÃmicas e Uso Eficiente da Terra (UET) de plantas de mamona com feijÃo caupi em monocultivo e consorciadas e mamona com milho em monocultivo e consorciados em diferentes arranjos de plantio em regime de sequeiro na regiÃo semiÃrida do sertÃo central cearense. Foram conduzidos dois experimentos na Fazenda Lavoura Seca, pertencente à Universidade Federal do Cearà em QuixadÃ/CearÃ, Brasil, entre os meses de abril e agosto de 2011. O delineamento utilizado para ambos os experimentos foi em blocos ao acaso com seis tratamentos e quatro repetiÃÃes. As populaÃÃes desejadas foram obtidas variando o nÃmero de plantas dentro da fileira, sendo fileiras simples alternadas. As parcelas foram compostas por quatro fileiras de cada cultura, na qual usou-se como parcela Ãtil apenas as duas fileiras centrais. Os tratamentos consistiram de monocultivo de mamona, caupi e milho, usando 10.000, 40.000 e 40.000 plantas ha-1 respectivamente e dos demais consÃrcios: (mamona 10.000 + 40.000 caupi ou milho); (mamona 5.000 + 40.000 caupi ou milho); (mamona 10.000 + 20.000 caupi ou milho); (mamona 5.000 + 20.000 caupi ou milho) plantas ha-1. A maior produtividade de mamona foi obtida usando-se 10.000 plantas ha-1 tanto consorciada como em monocultivo com caupi, independente da populaÃÃo de feijÃo. Jà quando consorciada com o milho, o fator que mais interferiu no rendimento foi o aumento da populaÃÃo de milho, em detrimento da reduÃÃo da populaÃÃo da mamoneira. As mais elevadas produtividades de feijÃo caupi foram constatadas no monocultivo e nÃo diferiu estatisticamente dos consÃrcios (mamona 5.000+40.000 caupi) e (mamona 5.000+20.000 caupi) plantas ha-1. A mamona mesmo na mÃxima populaÃÃo nÃo competiu significativamente em nÃvel de comprometer o rendimento do cereal. Todos os arranjos entre mamona e feijÃo caupi foram eficientes no uso da terra, jà o milho dominou a mamoneira em todos os consÃrcios, sendo mais competitivo e comprometendo o rendimento da mesma. / The consortium consists of the simultaneous cultivation of two or more crops in the same area, as a strategy to reduce the risk of activity before the irregularity climatic very common in semiarid regions. This study aimed to evaluate productive characteristics, gross income and Efficient Use of Land (UET) of the castor bean plants with cowpea bean in monocrop and intercropped with castor bean and maize monocrop and intercrop under different planting arrangements in a regime rainfed semiarid region in the central interior of CearÃ. Two experiments were conducted in Farm Lavoura Seca, owned by the Federal University of Cearà in Quixadà / CearÃ, Brazil, between April and August 2011. The experimental delineate for both experiments was a randomized block with six treatments and four repetitions. Populations desired been obtained varying the number of plants within the row, with alternate single rows. The plots were composed by four rows of each crop, which was used as a useful plots just the two central rows. The treatments consisted of monoculture castor bean, cowpea and maize, by using 10,000, 40,000 and 40,000 plants ha-1 respectively and other consortiums: (castor bean 10,000 + 40,000 cowpea or maize); (castor bean 5,000 + 40,000 cowpea or maize); (castor bean 10,000 + 20,000 cowpea or maize); (castor bean 5,000 + 20,000 cowpea or maize) plants ha-1. The higher productivity of castor bean was obtained using 10,000 plants ha-1 both consortia with cowpea as an in monocrop, independent of population of beans. Since when consortia with maize, the factor that most affect the yield was the increase of maize population, in detriment of reducing the population of the castor bean. The highest yields of cowpea were found in the monoculture and did not differ statistically from consortiums (castor bean 5,000 +40,000 cowpea) and (castor bean 5,000 +20,000 cowpea) plants ha-1. All of the arrangements between castor bean and cowpea were efficient in land use, have dominated the castor bean in all consortia, being more competitive and compromising the quality of the same.