Avaliação de respostas morfológicas por análise de imagens e alocação de biomassa em plântulas de feijão-de-corda: Uma abordagem metodológica para a fenotipagem da resiliência à seca
DOI:
https://doi.org/10.33448/rsd-v14i10.49730Palavras-chave:
Vigna unguiculata (L.) Walp., Comprimento radicular, Partição de biomassa, Mudanças climáticas.Resumo
O déficit hídrico durante o desenvolvimento inicial do feijão-de-corda (Vigna unguiculata (L.) Walp.) pode comprometer o estabelecimento das plântulas e reduzir a uniformidade da lavoura. Este estudo teve como objetivo avaliar as respostas morfológicas e a alocação de biomassa em oito genótipos de feijão-de-corda, incluindo quatro cultivares comerciais e quatro acessos crioulos, sob duas condições hídricas (controle e déficit). Utilizou-se um delineamento em blocos casualizados, em esquema fatorial 2 × 8. As características morfológicas de raízes e parte aérea, como comprimento, área de superfície, volume e diâmetro, foram obtidas por meio de análise de imagens. A biomassa seca e a razão raiz/parte aérea foram determinadas por métodos gravimétricos. Foram observadas interações significativas entre genótipo e ambiente. As cultivares comerciais tenderam a manter atributos estruturais, como o diâmetro de raiz e caule, enquanto os acessos crioulos, especialmente “Marronzinha” e “Verdinha”, apresentaram maior plasticidade morfológica e acúmulo de biomassa sob restrição hídrica. Embora a metodologia tenha permitido uma fenotipagem eficiente em estádios iniciais, limitações como o curto período de estresse e o uso de imagens bidimensionais podem restringir inferências mais amplas. Estudos futuros devem considerar períodos mais longos de déficit, validações em campo e avaliações fisiológicas para aprimorar a seleção de genótipos resilientes à seca.
Referências
Afonso, P., Castro, I., Couto, P., Leal, F., Carnide, V., Rosa, E., & Carvalho, M. (2025). Root phenotyping: A contribution to understanding drought stress resilience in grain legumes. Agronomy, 15(4), 798. https://doi.org/10.3390/agronomy15040798
Agbicodo, E. M., Fatokun, C. A., Muranaka, S., Visser, R. G. F., & Van der Linden, C. G. (2009). Breeding drought tolerant cowpea: Constraints, accomplishments, and future prospects. Euphytica, 167(3), 353–370. https://doi.org/10.1007/s10681-009-9893-8
Almeida, F. S., Mingotte, F. L. C., Lemos, L. B., & Santana, M. J. (2017). Desempenho agronômico de cultivares de feijão-caupi em função das épocas de semeadura no cerrado de Uberaba-MG. Revista Caatinga, 30(2), 361–369. https://doi.org/10.1590/1983-21252017v30n211rc
Barros, J. R. A., Guimarães, M. J. M., Simões, W. L., De Melo, N. F., & Angelotti, F. (2021). Water restriction in different phenological stages and increased temperature affect cowpea production. Ciência e Agrotecnologia, 45, e0022120. https://doi.org/10.1590/1413-7054202145022120
Bouma, T. J., Nielsen, K. L., & Koutstaal, B. (2000). Sample preparation and scanning protocol for computerised analysis of root length and diameter. Plant and Soil, 218, 185–196. https://doi.org/10.1023/A:1014905104017
Brasil. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. (2009). Regras para análise de sementes (395 p.). MAPA/ACS. https://www.gov.br/agricultura/pt-br/assuntos/lfda/arquivos-publicacoes-laboratorio/regras-para-analise-de-sementes.pdf/view
Bukan, M., Kereša, S., Pejić, I., Sudarić, A., Lovrić, A., & Šarčević, H. (2024). Variability of root and shoot traits under PEG-induced drought stress at an early vegetative growth stage of soybean. Agronomy, 14(6), 1188. https://doi.org/10.3390/agronomy14061188
Farooq, M. S., Uzair, M., Raza, A., Habib, M., Xu, Y., Yousuf, M., & Khan, M. R. (2022). Uncovering the research gaps to alleviate the negative impacts of climate change on food security: A review. Frontiers in Plant Science, 13, 927535. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.927535
Goufo, P., Moutinho-Pereira, J. M., Jorge, T. F., Correia, C. M., Oliveira, M. R., Rosa, E. A. S., António, C., & Trindade, H. (2017). Cowpea (Vigna unguiculata L. Walp.) metabolomics: Osmoprotection as a physiological strategy for drought stress resistance and improved yield. Frontiers in Plant Science, 8, 586. https://doi.org/10.3389/fpls.2017.00586
Hall, A. E. (2012). Phenotyping cowpeas for adaptation to drought. Frontiers in Physiology, 3, 155. https://doi.org/10.3389/fphys.2012.00155
Javornik, T., Carović-Stanko, K., Gunjača, J., Šatović, Z., Vidak, M., Safner, T., & Lazarević, B. (2025). Phenotyping common bean under drought stress: High-throughput approaches for enhanced drought tolerance. Agronomy, 15(6), 1344. https://doi.org/10.3390/agronomy15061344
Kalra, A., Goel, S., & Elias, A. A. (2024). Understanding role of roots in plant response to drought: Way forward to climate-resilient crops. Plant Genome, 17, e20395. https://doi.org/10.1002/tpg2.20395
Kashiwagi, J., Krishnamurthy, L., Upadhyaya, H. D., Krishna, H., Chandra, S., Vadez, V., & Serraj, R. (2015). Scope for improvement of yield under drought through the root traits in chickpea (Cicer arietinum L.). Field Crops Research, 170, 47–54. https://doi.org/10.1016/j.fcr.2014.10.001
Matsui, T., & Singh, B. B. (2003). Root characteristics in cowpea related to drought tolerance at the seedling stage. Experimental Agriculture, 39(1), 29–38. https://doi.org/10.1017/S0014479703001917
Martínez-Nieto, M. I., González-Orenga, S., Soriano, P., Prieto-Mossi, J., Larrea, E., Doménech-Carbó, A., Tofei, A. M., Vicente, O., & Mayoral, O. (2022). Are traditional lima bean (Phaseolus lunatus L.) landraces valuable to cope with climate change? Effects of drought on growth and biochemical stress markers. Agronomy, 12(7), 1715. https://doi.org/10.3390/agronomy12071715
Muchero, W., Roberts, P. A., Diop, N. N., Drabo, I., Cissé, N., Close, T. J., Muranaka, S., Boukar, O., & Ehlers, J. D. (2013). Genetic architecture of delayed senescence, biomass, and grain yield under drought stress in cowpea. PLoS ONE, 8(7), e70041. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0070041
Omomowo, O. I., & Babalola, O. O. (2021). Constraints and prospects of improving cowpea productivity to ensure food, nutritional security and environmental sustainability. Frontiers in Plant Science, 12, 751731. https://doi.org/10.3389/fpls.2021.751731
Pereira, A. S. et al. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [livro gratuito]. Santa Maria: Editora da UFSM.
Santos, J. L. C., Leite, W. S., Sousa, A. V. A. R., Lima, W. R., Diniz, F. O., & Lima, G. N. (2023). Genetic diversity and importance of agronomic traits in cowpea genotypes in conditions of low technological level in Piauí. Revista Ceres, 70(6), 1–9. https://doi.org/10.1590/0034-737X202370060005
Silveira, I. de C., Dias, P. A. S., Hamawaki, O. T., Medeiros, L. A., Ferreira, S. B., & Nogueira, A. P. O. (2024). Genetic diversity and responses of soybean genotypes to water deficit induced by PEG 6000. Revista Ceres, 71(1), 1–9. https://doi.org/10.1590/0034-737x2024710038
Silva, J., Costa, R. S., Tomaz, F. L. D. S., Bezerra, A. E., & Mesquita, R. O. (2021). Mechanisms of tolerance to water deficit and physiological responses to rehydration in cowpea. Revista Ciência Agronômica, 52(3), 1–10. https://doi.org/10.5935/1806-6690.20210034
Taiz, M., Zeiger, E., Mooler, I. M., & Murphy, A. (2017). Plant physiology (6ª ed.). Artmed. https://doi.org/10.1007/978-1-4614-7578-6
Umburanas, R. C., Donegá, V. C., De Queiroz, V. M., Fontana, D. C., Bampi, D., Dourado-Neto, D., & Reichardt, K. (2019). Root attributes and seedling biomass of old and modern soybean cultivars under water deficit. Emirates Journal of Food and Agriculture, 31(9), 688–696. https://doi.org/10.9755/EJFA.2019.V31.I9.1994
Vieira, S. (2021). Introdução à bioestatística. Editora GEN/Guanabara Koogan.
Wang, X., Song, S., Wang, X., Liu, J., & Dong, S. (2022). Transcriptomic and metabolomic analysis of seedling-stage soybean responses to PEG-simulated drought stress. International Journal of Molecular Sciences, 23(12), 6869. https://doi.org/10.3390/ijms23126869
Zegaoui, Z., Planchais, S., Cabassa, C., Djebbar, R., Belbachir, O. A., & Carol, P. (2017). Variation in relative water content, proline accumulation and stress gene expression in two cowpea landraces under drought. Journal of Plant Physiology, 218, 26–34. https://doi.org/10.1016/j.jplph.2017.07.009
Zheng, C., Bochmann, H., Liu, Z., Kant, J., Schrey, S. D., Wojciechowski, T., & Postma, J. A. (2023). Plant root plasticity during drought and recovery: What do we know and where to go? Frontiers in Plant Science, 14, 1084355. https://doi.org/10.3389/fpls.2023.1084355
Downloads
Publicado
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2025 Laís Viana Bruneli, Victor de Oliveira Dias, Maria Eduarda Almeida Souza, Davi Vitório Vicentin Vitti, Douglas Martins de Santana, Francisco Guilhien Gomes Junior, Renan Caldas Umburanas
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:
1) Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
2) Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
3) Autores têm permissão e são estimulados a publicar e distribuir seu trabalho online (ex.: em repositórios institucionais ou na sua página pessoal) a qualquer ponto antes ou durante o processo editorial, já que isso pode gerar alterações produtivas, bem como aumentar o impacto e a citação do trabalho publicado.
