Influência da temperatura no acúmulo de proteínas de reserva em sementes de soja | The influence of the temperature on the accumulation of storage proteins in soybean seeds

O intensivo processo de melhoramento ao qual a soja (Glycine max (L.) Merrill) vem sendo submetida ao longo de várias décadas tem causado um decréscimo substancial no conteúdo de proteínas acumulado na semente. O processo de melhoramento tem favorecido a seleção de características, como a produtividade, a adaptabilidade e o conteúdo de óleo da semente. Esta última correlaciona-se negativamente com o teor de proteína, o que provavelmente explica o decréscimo do conteúdo protéico em variedades brasileiras, especialmente as desenvolvidas para a região sul do país. A aparente correlação negativa entre teor de proteína e produção de grãos em soja não parece oferecer nenhuma limitação ao desenvolvimento de variedades que sejam simultaneamente produtivas e com altos teores de proteínas. O programa de melhoramento de qualidade da soja desenvolvido pelo BIOAGRO/ UFV, tem obtido uma série de linhagens de soja com elevados teores de proteínas (maiores que 45%), e com alto potencial produtivo. Porém, estes materiais quando submetidos a diferentes condições de plantio (como por exemplo, o regime da temperatura ambiental), apresentam variações no seu conteúdo protéico. Buscando fornecer respostas quanto à influência dos diferentes regimes de temperatura na determinação do teor de proteína em soja, o presente trabalho teve como principais objetivos: determinar o conteúdo de proteínas de sementes maduras do cultivar CAC-1 e da isolinha CAC-1 PTN (com elevado teor protéico), comparar, durante o enchimento do grão, o perfil protéico de sementes entre estes cultivares e avaliar, durante o enchimento do grão, a influência dos diferentes regimes de temperatura ambiental, sobre o conteúdo de proteína dos dois cultivares. As plantas foram cultivadas em casa de vegetação com ventilação forçada (temperatura média de cerca de 20 °C) ou em casa de vegetação com aquecimento (temperatura média de cerca de 28 °C). A determinação do conteúdo de proteína foi feita pelo método Kjeldhal e ou por densitometria em gel de poliacrilamida. Por meio da análise de variância (ANOVA) verificou-se que o regime de alta temperatura ambiental determinou um maior acúmulo de proteínas na semente. As proteínas de reserva também acumularam de maneira diferencial e em maior quantidade no regime de alta temperatura. Verificou-se, ainda, que o cultivar CAC-1 PTN acumulou maior quantidade de proteínas na semente nos dois regimes de temperatura, quando comparado à isolinha CAC-1. Isso ocorreu mesmo quando comparados os dados obtidos para o cultivar CAC-1 sob regime de alta temperatura e aqueles obtidos para a isolinha CAC-1 PTN em regime de baixa temperatura.

The intensive breeding process to which soybean (Glycine max (L.) Merrill) has been submitted along several decades has caused a substantial decrease on the protein content deposited in the seed. The breeding process has favored the selection of traits such as productivity, adaptability, and oil content. The negative correlation between the later and protein content probably explains the decrease on the protein levels of Brazilian varieties, especially those developed for Southern Brazil. The apparent negative correlation between protein content and grain production in soybean does not seem to prevent the creation of cultivars which are productive and accumulate high levels of protein at the same time. The soybean breeding program conducted at BIOAGRO (Federal University of Viçosa) has developed several advanced lines with high protein contents (greater than 45%), and with high yield potential. However, it has been noticed that the protein content of these materials varies considerably depending on the environmental conditions they are cultivated. The present work tries to elucidate the influence of temperature on the accumulation of protein in the soybean seed. The specific goals of the work were: to determine the protein content in mature seeds of cultivar CAC-1 and of the high-protein isoline CAC-1 PTN and to compare the protein accumulation profile of these two cultivars grown under different temperature regimes. The plants were cultivated in a greenhouse with forced ventilation, with an average temperature of 20 °C or in a heated greenhouse, with an average temperature of 28 °C. Protein content was determined by the Kjeldhal method or by densitometry in polycrylamide gels. Variance analyses (ANOVA) showed that under high temperature the amount of protein accumulated in the seeds was greater than at lower temperatures. The accumulation of the storage proteins paralleled that of the total seed protein. The data also showed that cultivar CAC-1 PTN accumulated more protein in the seed under both temperature regimes when compared to CAC-1. This was observed even when the comparison was between CAC-1 grown under high temperature and CAC-1 PTN grown under low temperatures.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior