Diversidade genética em cultivares locais e comerciais de feijão baseada em marcadores RAPD

O objetivo deste trabalho foi caracterizar a diversidade genética dentro e entre cultivares locais e comerciais de feijão, por meio de marcadores RAPD, e avaliar a capacidade destes em agrupar genótipos de feijão de acordo com o centro de domesticação e coloração de semente. Foram avaliadas 35 cultivares, 13 comerciais e 22 locais, de diversas regiões do Rio Grande do Sul. As distâncias genéticas foram obtidas pelo complemento do coeficiente de similaridade de Sorensen-Dice e a representação simplificada destas distâncias realizada mediante um dendrograma. Marcadores RAPD foram eficientes ao agrupar cultivares de acordo com o centro de domesticação, mas não foram capazes de separar as cultivares de acordo com a coloração da semente. Cultivares locais e comerciais, mesoamericanas, foram agrupadas separadamente. Cultivares comerciais, em cultivo no Rio Grande do Sul apresentam alto grau de similaridade.

Effects of plant population and nitrogen fertilizer on yield and efficiency of maize-bean intercropping

Nitrogen supply and plant population are basic parameters for cereal-legume intercropping. In order to study plant population and nitrogen fertilizer effects on yield and yield efficiency of maize-bean intercropping, a field experiment was established. Three bean plant populations and three nitrogen levels were used. Maize dry matter accumulation decreased with increases in bean plant population. Competitive effect of intercrop beans on maize yields was high at higher plant populations, being decreased by nitrogen fertilizer; application of 50 kg ha-1 N was very efficient in increasing maize cob yield. Intercropping significantly decreased harvest index of beans in all plant population and nitrogen fertilizer situations. The efficiency of intercropping, compared to sole cropping, was evidenced by the values obtained for Land Equivalent Ratio (LER) for biomass, cob and pod yields that increased with increases in bean plant populations and nitrogen fertilizer levels.

Resposta do feijoeiro ao manejo de nitrogênio em várzeas tropicais

O objetivo deste trabalho foi avaliar, por três anos consecutivos, os efeitos do manejo de N na produtividade e nas características agronômicas do feijoeiro cultivado em várzeas e a economicidade desta prática. Nos dois primeiros anos, utilizando a cultivar Rudá, foram avaliadas as doses de 0, 40, 80, 120 e 160 kg ha-1 de N e os métodos e épocas de aplicação de N: na semeadura, ½ na semeadura + ½ incorporado ao solo aos 20 dias após a emergência (DAE) e ½ na semeadura + ½ a lanço aos 20 DAE. No terceiro ano, avaliaram-se todas as doses de N incorporadas ao solo aos 20 DAE, com a cultivar Pérola. A maior produtividade econômica, 2.700 kg ha-1 de grãos foi obtida com 167 kg ha-1 de N incorporados ao solo aos 20 DAE na cultivar Pérola. A dose de 108 kg ha-1 de N incorporada ao solo aos 20 DAE proporcionou a esta cultivar 90% da produtividade máxima. A aplicação de parte do N na semeadura e parte incorporada ao solo aos 20 DAE foi a mais eficaz. O feijoeiro requer mais N no cultivo de várzeas que nos sistemas tradicionais em terras altas.

Caracterização de linhagens endogâmicas recombinantes e mapeamento de locos de características quantitativas associados a ciclo e produtividade do feijoeiro-comum

O objetivo deste trabalho foi caracterizar 154 linhagens endogâmicas recombinantes por meio da avaliação de características quantitativas, morfológicas, moleculares e de resistência a doenças e mapear locos de características quantitativas associados a ciclo e produtividade do feijoeiro-comum. Adotando o valor do limite de detecção (LOD) de 4,0 e uma freqüência máxima de recombinação de 0,40, foram mapeados 43 marcadores em nove grupos de ligação cobrindo uma distância de recombinação total de 247,8 cM. A distância entre marcadores adjacentes variou entre 0 e 28 cM, com média de 7,3 cM. Os grupos de ligação variaram em tamanho de 2,3 a 61,2 cM. Os genes de resistência à ferrugem e à antracnose ficaram localizados no mesmo grupo de ligação. Foram mapeados locos associados às oito características quantitativas estudadas, e a explicação da variância fenotípica pelos marcadores variou de 14,03% a 40,14%. Os resultados encontrados lançam bases para o desenvolvimento de mapas específicos saturados e de utilidade em programas de melhoramento do feijoeiro-comum.

Produtividade de feijão no sistema plantio direto com aplicação de calcário e zinco

A acidez dos solos de cerrado é um dos fatores mais limitantes na produtividade das culturas, e a deficiência de micronutrientes desses solos está relacionada com o aumento do pH. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da aplicação de calcário e Zn na produtividade do feijão, em Latossolo Vermelho distrófico típico. O experimento foi realizado no campo durante três anos consecutivos. As doses de calcário aplicadas foram 0, 12 e 24 Mg ha-1 e de Zn, 0, 5, 10, 20, 40 e 80 kg ha-1. Houve aumento significativo na produtividade do feijão com a aplicação de calcário, porém não houve resposta à aplicação de zinco. Foram estabelecidos valores adequados de algumas propriedades químicas do solo para a cultura do feijoeiro. Considerando a média de duas profundidades (0-10 e 10-20 cm), estes valores foram: pH 6,6; Ca, 4,0 cmol c kg-1; Mg, 1,2 cmol c kg-1; H+Al, 2,4 cmol c kg-1; saturação por acidez, 33,9%; CTC, 7,9 cmol c kg-1; saturação por bases, 69,3%, saturação por Ca, 46,8%; saturação por Mg, 15,3%; saturação por K, 4,2%; relação Ca/Mg, 4,6; relação Ca/K, 19,1 e relação Mg/K, 6,7.

Reação enzimática ao estresse salino durante a germinação de estilosantes

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência do NaCl nos sistemas isoenzimáticos durante o estádio inicial de germinação do Stylosanthes guianensis (Aubl.) Sw. Sementes das variedades botânicas canenscens, microcephala, pauciflora e vulgaris foram colocadas para germinar em caixas de plástico, com papel-filtro umedecido com água (controle) e solução de NaCl (134 mmol), em estufa BOD, por 14 horas. Após este período, foi realizada a extração das enzimas glutamato desidrogenase e peroxidase. As enzimas apresentaram comportamentos diferenciados nas quatro variedades quando submetidas ao estresse salino.

Infrared thermometry to schedule irrigation of common bean

The objective of this work was to determine the critical irrigation time for common bean (Phaseolus vulgaris L. cv. Carioca) using infrared thermometry. Five treatments were analyzed. Canopy temperature differences between plants and a well-watered control about 1, 2, 3, 4, and 5±0.5ºC were tested. Physiological variables and plant growth were analyzed to establish the best time to irrigate. There was a significant linear correlation between the index and stomatal resistance, transpiration rate, and leaf water potential. Although significant linear correlation between the index and mean values of total dry matter, absolute growth rate, and leaf area index was found, no correlation was found with other growth index like relative growth rate, net assimilation rate, and leaf area ratio. Plants irrigated when their canopy temperature was 3±0.5ºC above the control had their relative growth rate mean value increased up to 59.7%, yielding 2,260.2 kg ha-1, with a reduction of 38.0% in the amount of water used. Plants irrigated when their canopy temperature was 4±0.5ºC yielded 1,907.6 kg ha-1, although their relative growth rate mean value was 4.0% below the control. These results show that the best moment to irrigate common bean is when their canopy temperature is between 3ºC and 4±0.5ºC above the control.

Manejo do solo, água e nitrogênio no cultivo de feijão

O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do preparo e não preparo do solo, de doses de N aplicadas em cobertura e da irrigação na produtividade do feijoeiro cv. IAC Carioca Eté. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados em esquema fatorial com quatro repetições. Os tratamentos constituíram-se da combinação de três lâminas de água, com preparo do solo com arado de aiveca, com grade pesada e sem preparo (plantio direto) e com 0, 30, 60, 90 e 120 kg ha-1 de N aplicados em cobertura aos 15 dias após a emergência das plantas. A irrigação foi realizada com um sistema fixo de irrigação convencional por aspersão e no manejo de água foram utilizados diferentes coeficientes de cultura (Kc) distribuídos em períodos compreendidos entre a emergência e a colheita. A menor lâmina de água propiciou produtividade de grãos semelhante à das outras lâminas, mas com menor custo. O preparo do solo com arado de aiveca não diferenciou do preparo com grade aradora e proporcionou maior produtividade de grãos em relação ao plantio direto. A adubação nitrogenada não afetou a produtividade de grãos.

Mutants of common bean alpha-amylase inhibitor-2 as an approach to investigate binding specificity to alpha-amylases

Despite the presence of a family of defense proteins, Phaseolus vulgaris can be attacked by bruchid insects resulting in serious damage to stored grains. The two distinct active forms of a-amylase inhibitors, a-AI1 and a-AI2, in P. vulgaris show different specificity toward a-amylases. Zabrotes subfasciatus a-amylase is inhibited by a-AI2 but not by a-AI1. In contrast, porcine a-amylase is inhibited by a-AI1 but not by a-AI2. The objective of this work was to understand the molecular basis of the specificity of two inhibitors in P. vulgaris (a-AI1 and a-AI2) in relation to a-amylases. Mutants of a-AI2 were made and expressed in tobacco plants. The results showed that all the a-AI2 mutant inhibitors lost their activity against the insect a-amylases but none exhibited activity toward the mammalian a-amylase. The replacement of His33 of a-AI2 with the a-AI1-like sequence Ser-Tyr-Asn abolished inhibition of Z. subfasciatus a-amylase. From structural modeling, the conclusion is that the size and complexity of the amylase-inhibitor interface explain why mutation of the N-terminal loop and resultant abolition of Z. subfasciatus a-amylase inhibition are not accompanied by gain of inhibitory activity against porcine a-amylase.

Linhagens de feijoeiro com resistência à antracnose selecionadas quanto a características agronômicas desejáveis

O objetivo deste trabalho foi identificar entre as linhagens de feijoeiro resistentes à antracnose, aquelas com alta produtividade, tipo de grãos Carioca, resistência à mancha-angular (Phaeoisariopsis griseola) e porte arbustivo. Foram avaliadas 256 linhagens oriundas de um programa de melhoramento genético por retrocruzamentos. Quatro experimentos foram conduzidos em três locais no Estado de Minas Gerais, em que foram avaliadas a produção e o tipo de grãos, o porte e a reação à mancha-angular. Observaram-se acentuadas diferenças genéticas entre as linhagens e, conseqüentemente, as herdabilidades foram também elevadas e propiciaram acentuados ganhos com a seleção. A maioria das correlações fenotípicas estimadas entre os caracteres não foi significativa, indicando a possibilidade de seleção de linhagens superiores em todos os fenótipos de interesse. Foram selecionadas cinco linhagens com alto potencial produtivo, grãos do tipo Carioca, porte arbustivo e maior nível de resistência à mancha-angular, sendo que duas delas possuem uma pirâmide de alelos de resistência à antracnose.

Sample size for measurement of root traits on common bean by image analysis

Evaluation of root traits may be facilitated if they are assessed on samples of the root system. The objective of this work was to determine the sample size of the root system in order to estimate root traits of common bean (Phaseolus vulgaris L.) cultivars by digital image analysis. One plant was grown per pot and harvested at pod setting, with 64 and 16 pots corresponding to two and four cultivars in the first and second experiments, respectively. Root samples were scanned up to the completeness of the root system and the root area and length were estimated. Scanning a root sample demanded 21 minutes, and scanning the entire root system demanded 4 hours and 53 minutes. In the first experiment, root area and length estimated with two samples showed, respectively, a correlation of 0.977 and 0.860, with these traits measured in the entire root. In the second experiment, the correlation was 0.889 and 0.915. The increase in the correlation with more than two samples was negligible. The two samples corresponded to 13.4% and 16.9% of total root mass (excluding taproot and nodules) in the first and second experiments. Taproot stands for a high proportion of root mass and must be deducted on root trait estimations. Samples with nearly 15% of total root mass produce reliable root trait estimates.

Características agronômicas e tecnológicas de genótipos de feijão do grupo comercial Carioca

A busca por cultivares produtivas, adaptadas ao local de cultivo e com características tecnológicas desejáveis é uma constante. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento de genótipos de feijão, do grupo comercial Carioca, quanto a características agronômicas e tecnológicas. Vinte e nove genótipos foram cultivados na época das águas, nos anos de 2001 e 2002, e distribuídos em blocos casualizados, com quatro repetições. Sobressaíram-se os genótipos IAC-Carioca, FT-Bonito, Rudá, Porto Real, CNFC 8008, CNFC 8011, CNFC 8012, CNFC 8013 e CNFC 8156 com produtividade de grãos acima da média obtida. Destacaram-se com produtividade média de grãos acima de 3.000 kg ha-1 e tempo de cozimento médio em torno de 20 minutos, os genótipos IAC-Carioca, CNFC 8012 e CNFC 8156.

Environmental effects on photosynthetic capacity of bean genotypes

Photosynthetic responses to daily environmental changes were studied in bean (Phaseolus vulgaris L.) genotypes 'Carioca', 'Ouro Negro', and Guarumbé. Light response curves of CO2 assimilation and stomatal conductance (g s) were also evaluated under controlled (optimum) environmental condition. Under this condition, CO2 assimilation of 'Carioca' was not saturated at 2,000 µmol m-2 s-1, whereas Guarumbé and 'Ouro Negro' exhibited different levels of light saturation. All genotypes showed dynamic photoinhibition and reversible increase in the minimum chlorophyll fluorescence yield under natural condition, as well as lower photosynthetic capacity when compared with optimum environmental condition. Since differences in g s were not observed between natural and controlled conditions for Guarumbé and 'Ouro Negro', the lower photosynthetic capacity of these genotypes under natural condition seems to be caused by high temperature effects on biochemical reactions, as suggested by increased alternative electron sinks. The highest g s values of 'Carioca' were observed at controlled condition, providing evidences that reduction of photosynthetic capacity at natural condition was due to low g s in addition to the high temperature effects on the photosynthetic apparatus. 'Carioca' exhibited the highest photosynthetic rates under optimum environmental condition, and was more affected by daily changes of air temperature and leaf-to-air vapor pressure difference.

Atividade de peroxidase e polifenoloxidase na resistência do feijão à antracnose

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência das enzimas peroxidase e polifenoloxidase na resistência à antracnose de quatro cultivares de feijão. Plântulas de feijão foram pulverizadas com ácido salicílico e com a raça delta de Colletotrichum lindemuthianum (fungo indutor) e submetidas à inoculação do patótipo virulento 33/95 de C. lindemuthianum três dias após a aplicação do fungo indutor e do ácido salicílico. Essas plantas foram avaliadas quanto à atividade enzimática e teores de fenóis, três dias após a aplicação do fungo indutor e cinco dias após a inoculação do patótipo virulento. Acréscimos nas atividades dessas enzimas foram maiores nos tratamentos com ácido salicílico e fungo indutor em todas as cultivares. Maiores estímulos nas atividades enzimáticas foram observados nas cultivares com maior resistência à doença. Constatou-se o aparecimento de uma isoperoxidase nos tratamentos com fungo indutor, ácido salicílico, após inoculação do patótipo virulento, e na testemunha, nas cultivares AB 136, Rio Tibagi e Macanudo. Houve correlação positiva entre as atividades da peroxidase e da polifenoloxidase, os teores de compostos fenólicos e a resistência à antracnose.

Sistema radicular de cultivares de feijão em resposta à calagem

O crescimento radicular apresenta variabilidade genética, e é afetado pelo Al tóxico e baixos teores de Ca e Mg do solo, que podem comprometer o seu desenvolvimento. O objetivo deste trabalho foi avaliar o sistema radicular de cultivares de feijão em resposta à calagem. O experimento foi realizado em vasos de 13 dm³ de solo, em casa de vegetação, até 43 dias após a emergência das plantas. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 4x4, composto por quatro doses de calcário (0, 1,59, 3,18 e 4,48 t ha-1) e quatro cultivares de feijão (Campeão 1, Carioca, FT-Bonito e Pérola), com quatro repetições. O sistema radicular da cultivar Pérola foi mais tolerante à baixa saturação por bases do que o das demais cultivares. O máximo crescimento radicular das cultivares Campeão 1, Carioca e Pérola ocorreu em saturação por bases ao redor de 43%. Em condições de elevada acidez, o diâmetro radicular das cultivares é reduzido e há um incremento em comprimento. A calagem promove aumento do sistema radicular e da parte aérea das cultivares.