The resistance of seeds of cowpea (Vigna unguiculata) to the cowpea weevil (Callosobruchus maculatus)

Cowpea (Vigna unguiculata) seeds are heavily damaged during storage by the bruchid Callosobruchus maculatus. Seeds of some Nigerian varieties showed a strong resistance to this bruchid. By utilizing biochemical and entomological techniques we were able to rule out the paticipation of proteolytic enzyme (trypsin, chimotrypsin, subtilisin and papain) inhibitors, lectins, and tannins in the resistance mechanisms. Fractionation of the seed meal of a resistant variety suggests that the factor(s) responsible for the effect is (are) concentrate in the globulin fraction.

Eficiência e diversidade fenotípica de bactérias diazotróficas que nodulam caupi [Vigna unguiculata (L.) Walp] e feijoeiro (Phaseolus vulgaris L.) em solos de mineração de bauxita em reabilitação

A atividade de mineração provoca degradação ambiental em várias partes do mundo, e técnicas de revegetação, empregando diversas espécies vegetais, têm sido indicadas, com vistas em reabilitar essas áreas. A eficiência e a diversidade de grupos-chave de bactérias, como as que nodulam leguminosas e fixam N2 (BNLFN), são de extrema importância, uma vez que estas participam de processos de ciclagem de nutrientes e contribuem para a sustentabilidade dessas áreas. Com o objetivo de avaliar a eficiência e a diversidade de BNLFN, coletaram-se amostras de solo de áreas mineradas, sob diferentes estratégias e cronosseqüências de reabilitação, no verão de 1999, para instalação de ensaios, empregando feijoeiro e caupi como espécies de plantas-isca de BNLFN. Na floração, coletaram-se as plantas e avaliaram-se matéria seca da parte aérea, número, matéria fresca e atividade de nódulos. Não houve influência das diferentes estratégias de reabilitação na eficiência das populações de BNLFN no crescimento do feijoeiro. A diversidade fenotípica dos isolados de BNLFN foi avaliada por meio das características culturais destes em meio de cultivo 79. Após a caracterização fenotípica de 328 isolados de feijoeiro e 420 de caupi, verificou-se que este é mais indicado que o feijoeiro nos estudos de nodulação, eficiência e diversidade de BNLFN. O impacto negativo da mineração é maior na diversidade fenotípica cultural de BNLFN do que na nodulação das plantas-isca utilizadas. A revegetação contribuiu para aumentar a diversidade dessas bactérias em solos de áreas de mineração de bauxita, especialmente quando ocorreu a introdução de leguminosas.

Nodulação e produção do caupi (Vigna unguiculata L. Walp) sob efeito de plantas de cobertura e inoculação

Um experimento de campo foi realizado no município de Crato - Ceará para estudar como a planta de cobertura afeta a nodulação e produtividade de caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp), submetido a diferentes inoculações. Empregou-se o delineamento em blocos casualizados, no esquema em parcelas subsubdivididas, com quatro repetições. Os tratamentos consistiram de plantas de cobertura, formando a parcela principal; inoculação, como subparcela; e amostragens quinzenais, como subsubparcela. As plantas de cobertura foram: milheto - Pennisetum americanum; mucuna-preta - Stizolobium aterrimum ou vegetação espontânea, enquanto as fontes de N foram: sem inoculação; sem inoculação + 50 kg ha-1 de N na forma de uréia; inoculação com estirpes rizobianas (Bradyrhizobium sp.) recomendadas pela RELARE -BR 3301 + BR 3302; ou pela UFRPE - NFB 6156 + NFB 700. Foi utilizada a cultivar Patativa de caupi, recomendada para a região. A partir de sete dias após a emergência e até a maturidade final da cultura, foram realizadas amostras quinzenais, colhendo-se duas plantas, por subparcela para determinação do número de nódulos, matéria seca de nódulos e matéria seca da parte aérea. A partir dos 60 dias após emergência, foram realizadas colheitas semanais da área útil da subparcela, para determinação da produtividade de grãos. A mucuna aumentou a nodulação do caupi não-inoculado. A inoculação do caupi com estirpes recomendadas, ou o aumento da população nativa, permitiu produção de biomassa e grãos semelhante da adubação com 50 kg ha-1 de N.

Marcha de absorção do nitrogênio do solo, do fertilizante e da fixação simbiótica em feijão-caupi (Vigna unguiculata (L.) walp.) e feijão-comum (Phaseolus vulgaris L.) determinada com uso de 15N

O feijão-comum e o feijão-caupi estão entre as principais fontes de proteína vegetal para grande parte da população mundial, sobretudo aquela de baixa renda, e o N é o principal constituinte de proteínas. Os objetivos deste trabalho foram de avaliar, por meio da técnica isotópica e tendo como plantas-controle arroz e soja não nodulante, as contribuições relativas das fontes de N (N2-fixação simbiótica, N-solo e N-fertilizante) no desenvolvimento do feijão-comum e caupi ao longo do ciclo e comparar o método isotópico (MI) com o método da diferença (MD) para avaliação da fixação simbiótica de N2. A pesquisa foi realizada em casa de vegetação no Centro de Energia Nuclear na Agricultura - CENA/USP, utilizando-se vasos com 5 kg de terra de um Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com 16 tratamentos e três repetições. Os tratamentos (fatorial 8 x 2) compreenderam oito épocas de coleta: 17, 24, 31, 38, 47, 58, 68 e 78 dias após a semeadura (DAS) e duas culturas: feijão-comum e feijão-caupi. Utilizou-se uma dose de 10 mg kg-1 de N no solo, na forma de ureia, enriquecida com 10 % de átomos de 15N em excesso. A fixação simbiótica forneceu a maior parte do N acumulado nas plantas de feijão e caupi, seguida, em ordem decrescente, pelo solo e fertilizante. A maior taxa de fixação simbiótica de N ocorreu a partir da fase de prefloração do feijão e do caupi. Após a fase inicial (24 DAS), o arroz e a soja não nodulante tornaram-se adequadas plantas-controle da fixação simbiótica de N2. Houve boa concordância entre o MI e o MD, exceto nos estádios iniciais das culturas.

Variabilidade e correlações entre caracteres agronômicos em caupi (Vigna unguiculata)

O caupi (Vigna unguiculata (L.) Walp) é um alimento básico das populações do Nordeste brasileiro, devendo merecer atenção com vistas a melhoria da qualidade de grãos, resistência a doenças e pragas e aumento de produtividade. Este trabalho teve por objetivo estudar a variabilidade e o potencial genético de 28 linhagens, escolhidas após uma seleção para cor, tamanho de grãos e resistência a viroses. A produtividade apresentou coeficiente de variação genético de 23,90%, e o valor agronômico, de 3,56%. O número de vagens por pedúnculo apresentou a menor estimativa do coeficiente de determinação genético (4,51%), e o peso de 100 grãos, a maior (81,74%). O coeficiente de determinação genético da produtividade foi de 34,15%. As maiores estimativas de ganho genético foram as do peso de 100 grãos (21,73%) e da produtividade (19,77%). As correlações genotípicas foram superiores às fenotípicas e às de ambiente, destacando-se as correlações entre número de ramos secundários e produtividade (68,13%), e valor agronômico e produtividade (100%). Estes resultados mostram amplas possibilidades de seleção entre as linhagens com relação à maioria dos caracteres estudados.

Efeitos das culturas de milho (Zea mays), feijão (Phaseolus vulgaris) e caupi (Vigna unguiculata) na agregação de valor ao cultivo da bananeira 'Terra', em Teolândia, litoral sul da Bahia

São apresentados resultados pertinentes às culturas do milho (Z. mays), feijão (P. vulgaris) e caupi (V. unguiculata) consorciados com bananeira 'Terra' (Musa AAB) em Teolândia, Litoral Sul da Bahia, em cultivo simultâneo, no estabelecimento da bananeira e sucessivo logo após a colheita do primeiro. Os espaçamentos utilizados foram o 4,0 x 2,0 x 3,0 m, 4,0 x 2,0 x 2,6m e 4,0 x 2,0 x 2,8m em fileira dupla, o que permitiu melhor proveito da área pelas culturas intercalares. O milho, ou o feijão, ou o caupi ocupou apenas as ruas entre as fileiras duplas de bananeiras, ficando livres as ruas formadas pelas fileiras duplas, devido ao seu sombreamento pela bananeira ser mais rápido. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho das culturas do milho, feijão e caupi na agregação de valor à bananeira 'Terra', quando consorciadas com esta cultura. Nos melhores tratamentos (T9, T6, T8 e T4), o índice de rentabilidade-IR (receita total ÷ custos) alcançou valores expressivos, de 3,36 até 6,68, resultando em efeitos altamente positivos em decorrência das tecnologias e insumos utilizados, o que vai permitir a agregação de um elevado valor à bananeira e, conseqüentemente, uma boa remuneração ao produtor. Estes resultados indicam que, para cada real investido, houve um retorno de R$ 3,36 e R$ 6,68, respectivamente. O IR 0,91 (T2), relativo à cultura do milho, implica que houve prejuízo, o que significa que a receita líquida deste tratamento vai reduzir e não incrementar a receita líquida proporcionada pela cultura da bananeira.

Reação de genótipos de Vigna unguiculata à sarna e efeito da doença sobre componentes de produção

O fungo Elsinoe phaseoli, agente causal da sarna, tem sido responsável por sérios prejuízos aos produtores de feijão-de-corda (Vigna unguiculata), em particular, nos cultivos que se estabelecem em regiões montanhosas e na época das chuvas, no Ceará. O presente trabalho objetivou, além de identificar fontes de resistência à sarna, avaliar os efeitos da doença sobre o rendimento agrícola e seus componentes, a qualidade do grão e o ciclo da cultura. Num ensaio delineado em blocos ao acaso, com quatro repetições, instalado em Tianguá, CE, sob regime de irrigação e em sequeiro, por dois anos: 1995 e 1996, 16 genótipos foram avaliados quanto a variáveis relacionadas ao ciclo, rendimento de grãos e sintomas de sarna. Procederam-se análises quanto à variância, comparações entre médias dos tratamentos, correlação e regressão. Constatou-se que as plantas suscetíveis à sarna sofrem seus efeitos negativos sobre ciclo e produção de grãos; as cultivares e linhagens avaliadas apresentaram variabilidade quanto à reação à doença. A cultivar EPACE V-96, pela produtividade, precocidade e grau de resistência à sarna, é a mais indicada como genitor, visando o melhoramento genético do feijão-de-corda para o ambiente da Ibiapaba, CE.

Caracterização de isolados de Rhizoctonia spp., associados à mela do feijão-caupi (Vigna unguiculata), coletados em Roraima

A mela causada pelo fungo Rhizoctonia solani (teleomorfo Thanatephorus cucumeris) é a principal doença que afeta a cultura do feijão-caupi (Vigna unguiculata) no Estado de Roraima. Este trabalho teve como objetivo caracterizar 28 isolados de Rhizoctonia spp. obtidos de plantas de feijão-caupi com sintoma de mela, coletados em ecossistemas de mata e de cerrado em Roraima. Foram avaliados o número de núcleos, a taxa de crescimento micelial, a formação e o tamanho de microescleródios, o grupo de anastomose e realizado teste de patogenicidade. Um isolado proveniente do cerrado foi identificado como binucleado e os demais isolados, de mata e de cerrado, como multinucleados. A taxa de crescimento micelial, em meio batata-dextrose-agar a 25 ºC e escuro contínuo, variou de 2,1-5,3 cm.dia-1 para os isolados de mata e de 2,7-5,8 cm.dia-1 para os isolados de cerrado. Nestas mesmas condições, após três a quatro dias foi observada a formação de microescleródios. Dois grupos foram diferenciados: um grupo com formação de 10-50 microescleródios.placa-1, em forma de tufos, inicialmente brancos e tornando-se marrom claro, de 1-2 mm (maioria dos isolados de mata) e outro grupo com mais de 100 microescleródios.placa-1, de coloração marrom e 68-541 µm (maioria dos isolados de cerrado). Dos 28 isolados coletados, 24 foram identificados como pertencentes ao grupo de anastomose GA1-1A de Rhizoctonia solani.

Influência da temperatura do ar de secagem no calor latente de vaporização de água em feijão macassar (Vigna unguiculata (L.) Walp.), variedade sempre-verde

Em cálculos da quantidade de energia requerida em processos de secagem artificial de um produto agrícola, é necessário o conhecimento de uma expressão para a determinação do calor latente de vaporização (H) de água no produto. Normalmente, as expressões para H, encontradas na literatura, são dadas pelo calor latente de vaporização (h) de água livre multiplicado por funções que dependem apenas do teor de água do produto. Isso significa que a relação H/h, para um dado produto, só depende do teor de água, o que é uma simplificação, pois se sabe que tal relação depende também da temperatura. Neste artigo, é apresentada uma expressão para o cálculo de H para feijão macassar, variedade sempre-verde, levando em consideração a dependência de H/h com a temperatura. Para tal, foi desenvolvido e utilizado um programa computacional que ajusta, de forma automática, cerca de 500 funções contidas em sua biblioteca, com uma e duas variáveis independentes, a dados experimentais. O programa, que usa regressão não-linear, classifica as melhores funções ajustadas pelo critério do menor qui-quadrado reduzido. O conjunto de testes estatísticos realizados indica que a expressão apresentada neste artigo produz resultados mais precisos na determinação de H para feijão macassar que os de outras equações normalmente encontradas na literatura.

Determinação da difusividade e da energia de ativação para feijão macassar (Vigna unguiculata (L.) Walp.), variedade sempre-verde, com base no comportamento da secagem

Neste artigo, teve-se o objetivo de determinar curvas de secagem em camada fina para grãos de feijão macassar, variedade sempre-verde. Visou-se, também, à determinação da difusividade efetiva da água no interior do produto, bem como a energia de ativação. Para tal, foram utilizadas amostras com 150 g de feijão com teor inicial de água de 37% (bu), nas temperaturas de 40; 50 e 60 ºC. A velocidade do ar do secador convectivo foi mantida em 1,0 m s-1 e, durante todo o processo, os valores médios da temperatura e da umidade relativa do ar ambiente foram, respectivamente, 29 ºC e 58%. A difusividade efetiva da água no produto foi determinada, em cada temperatura, por meio da lei de Fick, pressupondo um modelo esférico para os grãos. Uma expressão para a difusividade efetiva da água em função da temperatura foi determinada por meio do ajuste da equação de Arrhenius aos dados obtidos. A análise dos resultados possibilita concluir que a equação de Page representa, de forma satisfatória, o processo de secagem em todas as condições estudadas. O modelo esférico estabelecido para os grãos é satisfatório, resultando em difusividade efetiva que variou de 7,13x10-11 até 14,0x10-11 m²s-1, e em energia de ativação igual a 26,9 kJ mol-1. Foi observado que, para a temperatura do ar de secagem mantida em 60 ºC, houve a formação de fissuras em quantidade significativa de grãos.

Multiple forms of cotyledonary b-galactosidases from Vigna unguiculata quiescent seeds

Cotyledonary b-galactosidases were isolated and partially purified from Pitiúba cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.) quiescent seeds. The purification steps consisted of precipitation of the crude extract with ammonium sulphate in the range of 20-60% saturation, acid precipitation, DEAE-Sephadex ion-exchange chromatography and Lactosyl-Sepharose affinity chromatography. This purification process gave rise to three b-galactosidases-rich fractions: b-gal I, b-gal II and b-gal III, which were purified about 5, 509, and 62 fold, respectively. They reached maximal enzyme activity at different pH ranges: 3.5-4.5 for b-gal I, 3.0-3.5 for b-gal II, and 3.0-4.0 for b-gal III. Their maximal activities were reached when the temperature of the assay medium was 60° C, and preincubation of the enzymes at different temperatures has shown that they were heat-stable up to 50° C. There were no significant differences among the partially purified enzymes as far as their response to the different effectors tested, except for Mn2+ and EDTA, which affected differently b-gal I, b-gal II, and b-gal III. They were slightly affected by Mg2+, Ca2+, Zn2+, Co2+, tartarate, molybdate, glucose, and lactose, strongly inhibited by Cu2+ and galactose, and inactivated by Hg2+. These chemical and physical properties are similar to the ones found for other plant b-galactosidases. Although through this process of purification three isoforms of this enzyme were obtained, isoelectric focusing in polyacrylamide slab gel of these enzyme-proteins suggest that cotyledons of Pitiúba cowpea quiescent seeds possess four isoforms of b-galactosidases.

Crescimento e níveis de solutos orgânicos e inorgânicos em cultivares de Vigna unguiculata submetidos à salinidade

Os efeitos da salinidade no crescimento e nos teores de solutos orgânicos e inorgânicos foram analisados em sete cultivares de Vigna unguiculata. As plantas foram cultivadas em solução nutritiva sem NaCl (controle) e com NaCl a 75 mM (estresse salino), em casa de vegetação. Após 14 dias da semeadura, adicionou-se 25 mM de sal diariamente, durante três dias, perfazendo o total de 75 mM. A coleta foi realizada no 33º dia. A salinidade reduziu a matéria seca de todos os cultivares, sendo Pitiúba e Vita 5 os menos afetados e TVU o que sofreu maior redução. A suculência foliar e o índice de esclerofilia foram concordantes com o grau de tolerância, aumentando significativamente, em função da salinidade, apenas nos cultivares com menores reduções nas matérias secas. Contrariamente, a relação raiz/parte aérea teve maior aumento nos cultivares mais afetados. Os teores de Na+ e Cl- foliares aumentaram em resposta ao estresse salino, sendo o Na+ acumulado em níveis maiores nos cultivares mais afetados, especialmente no TVU. Os níveis de K+ foliar, que se mostraram mais elevados que os de Na+ e Cl-, foram poucos afetados pela salinidade, de modo que a relação Na+/K+ aumentou mais nos cultivares mais afetados e, possivelmente, se constituiu num fator importante para a maior redução em seus crescimentos. As variações nos teores de prolina, carboidratos solúveis e N-aminossolúveis em resposta à salinidade indicam uma falta de proporcionalidade entre seus níveis e o grau de tolerância à salinidade nos cultivares de feijão-de-corda estudados.

Vicilins (7S storage globulins) of cowpea (Vigna unguiculata) seeds bind to chitinous structures of the midgut of Callosobruchus maculatus (Coleoptera: Bruchidae) larvae

The presence of chitin in midgut structures of Callosobruchus maculatus larvae was shown by chemical and immunocytochemical methods. Detection by Western blotting of cowpea (Vigna unguiculata) seed vicilins (7S storage proteins) bound to these structures suggested that C. maculatus-susceptible vicilins presented less staining when compared to C. maculatus-resistant vicilins. Storage proteins present in the microvilli in the larval midgut of the bruchid were recognized by immunolabeling of vicilins in the appropriate sections with immunogold conjugates. These labeling sites coincided with the sites labeled by an anti-chitin antibody. These results, taken together with those previously published showing that the lower rates of hydrolysis of variant vicilins from C. maculatus-resistant seeds by the insect's midgut proteinases and those showing that vicilins bind to chitin matrices, may explain the detrimental effects of variant vicilins on the development of C. maculatus larvae.

A protein with amino acid sequence homology to bovine insulin is present in the legume Vigna unguiculata (cowpea)

Since the discovery of bovine insulin in plants, much effort has been devoted to the characterization of these proteins and elucidation of their functions. We report here the isolation of a protein with similar molecular mass and same amino acid sequence to bovine insulin from developing fruits of cowpea (Vigna unguiculata) genotype Epace 10. Insulin was measured by ELISA using an anti-human insulin antibody and was detected both in empty pods and seed coats but not in the embryo. The highest concentrations (about 0.5 ng/µg of protein) of the protein were detected in seed coats at 16 and 18 days after pollination, and the values were 1.6 to 4.0 times higher than those found for isolated pods tested on any day. N-terminal amino acid sequencing of insulin was performed on the protein purified by C4-HPLC. The significance of the presence of insulin in these plant tissues is not fully understood but we speculate that it may be involved in the transport of carbohydrate to the fruit.

Estudo do feijão verde (Vigna unguiculata (L) Walp) minimamente processado

Visando definir tecnologias alternativas de processamento do feijão verde (Vigna unguiculata (L) Walp), estudou-se o processo de congelamento do mesmo. Este consistiu na recepção da matéria prima, seleção dos grãos de coloração e tamanho uniformes, seguida de lavagem em água corrente e branqueamento por imersão em água a 90ºC. Os grãos foram acondicionados em sacos plásticos e congelados em freezer doméstico a -18ºC, sendo armazenados a essa temperatura. Foi realizado o estudo de vida de prateleira desse produto por 180 dias, através de análises físico-químicas, microbiológicas e sensoriais, preservando-se em boas condições para o consumo. Foi realizado também o teste de aceitação do produto comparando-se com o feijão verde fresco. Embora o nível de aceitação não tenha sido muito alto (71,1%) quando comparado com o feijão fresco (96,6%), este resultado poderia ser diferente em regiões que não têm o hábito de consumir esta leguminosa no estádio de maturação verde fresco.