Characterization of the development of cowpea cultivars and of the quantity and quality of proteins in their grains

Portuguese. Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar cultivares de feijão-caupi (Vigna unguiculata) quanto ao desenvolvimento da planta e à quantidade e à qualidade de proteínas solúveis em seus grãos, com vistas ao melhoramento. O experimento foi conduzido em casa de vegetação, em delineamento experimental inteiramente casualizado, com as cultivares Paulistinha, BRS Novaera, Epace 10 e BR 17-Gurguéia. Avaliaram-se área foliar, peso fresco e seco da parte aérea, conteúdo de proteína foliar, número de nódulos, e massa seca de nódulos e de raiz. Nos grãos maduros, também quantificaram-se as frações solúveis e os aminoácidos solúveis, e a análise eletroforética foi realizada com desnaturação das proteínas. Não houve diferenças entre as cultivares quanto às variáreis do desenvolvimento da planta. No entanto, a quantidade e a qualidade das proteínas nos grãos diferiram entre as cultivares. 'BRS Novaera' e 'BR 17-Gurguéia' apresentaram maior teor de proteína solúvel nos seus grãos. 'BRS Novaera' apresentou maior teor de dois aminoácidos sulfurados solúveis - metionina e cisteína - , não tendo diferido de 'BR 17-Gurguéia' quanto ao conteúdo de metionina. Ambas as cultivares apresentaram polimorfismo de bandas, mas BRS Novaera apresentou uma banda extra para albuminas. As cultivares BRS Novaera e BR 17-Gurguéia apresentam o maior conteúdo de proteínas solúveis nos seus grãos e o maior polimorfismo de proteínas, o que as torna adequadas para o melhoramento nutricional do feijão-caupi.

English. Abstract: The objective of this work was to evaluate cowpea (Vigna unguiculata) cultivars regarding plant development and the quantity and quality of soluble proteins in their grains, for breeding purposes. The experiment was conducted in a greenhouse, in a completely randomized experimental design, with the Paulistinha, BRS Novaera, Epace 10, and BR 17-Gurguéia cultivars. Leaf area, shoot fresh and dry matter, leaf protein content, number of nodules, and nodule and root dry matter were evaluated. In mature grains, soluble fractions and soluble amino acids were also quantified, and the electrophoretic analysis was performed with protein denaturation. There were no differences between cultivars for the plant development variables. However, protein quantity and quality in the grain differed between cultivars. 'BRS Novaera' and 'BR 17-Gurguéia' showed a higher soluble protein content in their grains. 'BRS Novaera' exhibited higher contents of two soluble sulfur amino acids - methionine and cysteine - , not differing from 'BR 17-Gurguéia' regarding methionine content. Both cultivars presented protein band polymorphism, but BRS Novaera had an extra band for albumins. The BRS Novaera and BR 17-Gurguéia cultivars have the highest content of soluble proteins in their grains and the greatest protein polymorphism, which makes them suitable for improving the nutritional quality of cowpea.