Genotypic Variation on the Antioxidative Response of Cowpeacultivars Exposed to Osmotic Stress

Abstract

-The cowpea [Vigna unguiculata (L.) Walp.], also known as cowpea, is of fundamental socioeconomic importance to the northeast of Brazil, and has become one of the main sources of protein in the diet of the rural population. However, in this region, it has become necessary to identify genotypes that are better adapted to drought. In addition, research is needed regarding the action of substances that promote tolerance to stress factors. The aim of this study was to evaluate the antioxidative response of cowpea cultivars under osmotic stress conditions using potassium nitrate as an attenuator. Five osmotic potentials were tested in the substrate (0.0, −0.2, −0.4, −0.6, and −0.8 MPa), and three seed treatments (pre-soaking in distilled water, pre-soaking in potassium nitrate, and without pre-soaking) were tested in three cowpea cultivars (BRS Itaim, BRS Aracê, and BRS Potengi). The design was randomized with 45 treatments and four replications. The data were submitted to analysis of variance (P < 0.05), and in cases of significance, regression analysis was conducted to quantitate the factors. Our results indicate that an increase in proline content in cowpea plants may be seen as indicative of the intensity of water stress on germination and the initial stages of growth of the plant. The BRS Itaim cultivar best tolerates drought conditions with the application of potassium nitrate, given the increased activity of antioxidant enzymes such as superoxide dismutase, catalase, and ascorbate peroxidase.Keywords: Vigna unguiculata. Enzymes. Catalase. Hydrical stress. VARIAÇÃO GENOTÍPICA NA RESPOSTA ANTIOXIDATIVA DE CULTIVARES DE FEIJÃO-CAUPI EXPOSTOS AO ESTRESSE OSMÓTICORESUMO -O feijão-caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp.], também conhecido como feijão macassar, representa fundamental importância socioeconômica para o Nordeste do Brasil, constituindo-se como uma das principais fontes proteicas na alimentação da população rural. Todavia, nessa região é necessário identificar genótipos mais adaptados ao déficit hídrico, bem como conhecer a ação de substâncias promotoras de tolerância a fatores de estresse. O objetivo desse trabalho foi avaliar a resposta antioxidativa de cultivares feijão-caupi sob condições de estresse osmótico, utilizando como atenuador o nitrato de potássio. Foram testados cinco potenciais osmóticos no substrato (0,0; -0,2; -0,4; -0,6 e -0,8 MPa) e três tratamentos de sementes (pré-embebição em água destilada; pré-embebição em nitrato de potássio e sem pré-embebição) em três cultivares (BRS Itaim, BRS Aracê e BRS Potengi). Foi adotado o delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições e sementes por repetição. Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância (P<0,05) e nos casos de significância foi realizada a análise de regressão para fator de natureza quantitativa. Os resultados indicam que um aumento no teor de prolina em feijão-caupi pode ser visto como indicativo da intensidade do estresse hídrico na germinação e nos estágios iniciais de crescimento da planta. A cultiv...

Ecophysiology of peanuts grown under water deficit regimes

“…Peanut plants accumulate proline as a mechanism associated with the ability to tolerate water deficit. Proline increase has also been observed in other studies with peanut subjected to water deficit (Alvarenga et al, 2011;Monteiro et al, 2014;Yamamoto et al, 2014;Araújo et al, 2017). Better tolerance to water deficit is attributed to proline increases in all these studies, being considered a biochemical and physiologi-cal indicator of effects of water stress.…”

Efeito da salinidade na água de irrigação em cultivares de feijão-caupi

“…Altura de plantas (A), diâmetro de caule (B), número de ramos laterais (C) e número de folhas (D) de cultivares de feijão-caupi ao final do estádio fenológico V9 em vasos sob ambiente protegido submetidas a diferentes níveis de salinidade na água de irrigação. isso, consequentemente, afeta as taxas de alongamento e a divisão celular e, assim, causa a redução no crescimento de plantas (SANTOS et al, 2016;ARAÚJO et al, 2017).…”