Abstract Cowpea is grown mainly in regions with a hot semi-arid climate, where other pulses do not develop satisfactorily. It is the 4th most produced pulse in the world, thus supplying the domestic and export markets. Following the trends of the food products market, a study was carried out to identify the best condition of the extrusion process, to transform these nutritious grains into quality expanded products and ready for consumption. The grains were decorticated and transformed into cotyledon flour. This flour was conditioned and the Evolum HT25 twin screw extruder feeder was adjusted to a rate of 7 kg h-1. A Box-Behnken 23 design was used, considering the following variables and levels: extrusion temperature from 100 °C to 140 °C (in the 7th to 10th zone), screw speed (300 to 700 rpm) and conditioning moisture from 12% to 16%. The temperature affected linearly and negatively (p ≤ 0.05) the sectional expansion index (2.65 to 7.64). The screw speed interfered linearly and positively (p ≤ 0.05) in the longitudinal (1.12 to 9.32) and volumetric (4.91 to 24.15) expansion index, and negatively with the water absorption index (3.05 to 3.86 g g-1). The screw speed (positive linear and negative quadratic), the moisture content (negative quadratic) and the interaction (positive) between the two interfered (p ≤ 0.05) in the water solubility index (25.89% to 33.85%). The hardness value (1.24 to 2.83 N) was affected (p ≤ 0.05) by screw speed (negative linear and positive quadratic), temperature (negative quadratic), moisture (positive quadratic), and interactions of moisture with temperature and screw speed. To obtain a hardness value close to that of commercial extrudates and high-water solubility, the maximum global desirability obtained was 0.81 for extrusion at 135.6 °C, 700 rpm and 12% moisture.

Resumo O feijão-caupi é cultivado principalmente em regiões de clima semiárido quente, onde outras pulses não se desenvolvem satisfatoriamente. É a quarta pulse mais produzida no mundo, abastecendo o mercado interno e de exportação. Seguindo as tendências do mercado de produtos alimentícios, realizou-se o estudo para identificar a melhor condição do processo de extrusão, para transformar esses grãos nutritivos em produtos expandidos de qualidade e prontos para o consumo. Os grãos foram descorticados e transformados em farinha de cotilédones. Essa farinha foi condicionada e o alimentador da extrusora de dupla rosca Evolum HT25 foi ajustado para uma taxa de 7 kg h-1. Um delineamento Box-Behnken 23 foi utilizado, contemplando as seguintes variáveis e níveis: umidade de condicionamento de 12% a 16%, temperatura de extrusão de 100 °C a 140 °C (da 7ª a 10ª zona) e velocidade das roscas de 300 a 700 rpm. A temperatura afetou linear e negativamente (p ≤ 0,05) o índice de expansão seccional (2,65 a 7,64). A velocidade das roscas interferiu linear e positivamente (p ≤ 0,05) nos índices de expansão longitudinal (1,12 a 9,32) e volumétrica (4,91 a 24,15), e negativamente no índice de absorção de água (3,05 a 3,86 g g-1). A velocidade das roscas (linear positiva e quadrática negativa), o teor de umidade (quadrática negativa) e a interação (positiva) entre essas duas variáveis interferiram (p ≤ 0,05) no índice de solubilidade em água (25,89% a 33,85%). O valor da dureza (1,24 a 2,83 N) foi afetado (p ≤ 0,05) pela velocidade das roscas (linear negativo e quadrático positivo), pela temperatura (quadrático negativo) e pela umidade (quadrático positivo), e pelas interações negativas da umidade com a temperatura e a velocidade das roscas. Para obtenção de valor de dureza próximo aos de extrusados comerciais e alta solubilidade em água, a desejabilidade global máxima obtida foi de 0,81 para extrusão a 135,6 °C, 700 rpm e 12% de umidade.

Abstract The objective of this work was to select superior cowpea lines derived from local cultivars for the semiarid region of southeastern Piauí, Brazil. A total of 38 genotypes (36 lines and two commercial cultivars) were evaluated in a randomized complete block design, with two replicates, in the municipality of Ipiranga do Piauí, in the state of Piauí. The following traits were evaluated: number of days to the onset of flowering, pod length, number of grains per pod, weight of 100 grains, commercial grain quality, and grain yield. Deviance analyzes were performed using the restricted maximum likelihood and best unbiased predictor approach, the parameters and genetic values were estimated, and simultaneous selection was carried out via the sum of ranks index. The likelihood ratio test showed a significant difference between the evaluated genotypes. Lines 36, 5, 24, 8, 2, 23, 29, 28, 34, 6, 19, 11, 7, and 20 are superior for the set of evaluated traits and, therefore, are the most promising to compose the advanced trial of the cowpea breeding program and to generate cultivars for family farmers in the semiarid region of southeastern Piauí.

Resumo O objetivo deste trabalho foi selecionar linhagens superiores de feijão-caupi derivadas de cultivares locais para a região semiárida do sudeste do Piauí, Brasil. Foram avaliados 38 genótipos (36 linhagens e duas cultivares comercias) em um ensaio conduzido em delineamento de blocos ao acaso, com duas repetições, no município de Ipiranga do Piauí, no estado do Piauí. Foram avaliados os seguintes caracteres: número de dias para o início do florescimento, comprimento de vagem, número de grãos por vagem, peso de 100 grãos, qualidade comercial do grão e produtividade de grãos. Análises de deviance foram realizadas pela abordagem da máxima verossimilhança restrita e do melhor preditor não viesado, os parâmetros e os valores genéticos foram estimados, e a seleção simultânea foi realizada via índice de soma de postos. O teste da razão de verossimilhança mostrou diferença significativa entre os genótipos avaliados. As linhagens 36, 5, 24, 8, 2, 23, 29, 28, 34, 6, 19, 11, 7 e 20 são superiores para o conjunto de caracteres avaliados e, portanto, são as mais promissoras para compor o ensaio avançado do programa de melhoramento genético de feijão-caupi e gerar cultivares para os agricultores familiares da região semiárida do sudeste piauiense.

RESUMO Objetivou-se com este trabalho, avaliar a interação entre genótipos e ambientes, bem como indicar, para o estado do Ceará, cultivares de feijão-caupi superiores quanto à adaptabilidade, estabilidade e produtividade de grãos secos. Os experimentos foram conduzidos em quatro diferentes municípios do estado do Ceará: Crateús, Madalena, Bela Cruz e Limoeiro do Norte; sendo dois ensaios realizados em Crateús (irrigado e sequeiro), totalizando cinco ambientes de avaliação. O delineamento experimental utilizado em cada ensaio foi o de blocos casualizados com 12 genótipos e quatro repetições. Foram realizadas análises de variância e análise de trilha, e as médias dos caracteres quantitativos foram agrupadas pelo teste de Scott-Knott. Depois de detectar a significância da interação genótipos x ambientes, a adaptabilidade e a estabilidade fenotípica dos genótipos foram analisadas pela metodologia GGE biplot. O município de Crateús, no sistema irrigado, foi discriminativo e representativo, podendo ser considerado ideal para avaliação de genótipos. As cultivares BRS Pajeú e BRS Potengi podem ser recomendadas para o cultivo no estado do Ceará por apresentarem alta produtividade de grãos secos, adaptabilidade e estabilidade, e por terem se destacado quanto à maioria dos componentes de produção. O número de vagens por planta apresentou o maior efeito direto sobre a produtividade de grãos.

ABSTRACT The aim of this work was to evaluate the interaction between genotypes and environments, as well as to indicate, for the state of Ceará, superior cowpea cultivars in terms of adaptability, stability and productivity of dry grains. The experiments were conducted in four different municipalities in the state of Ceará: Crateús, Madalena, Bela Cruz and Limoeiro do Norte; two tests carried out in Crateús (irrigated and rainfed), totaling five assessment environments. The experimental design used in each assay was randomized blocks with 12 genotypes and four replications. Analysis of variance and path analysis were performed, and the averages of the quantitative characters were grouped by the Scott-Knott test. After detecting the significance of the genotype x environment interaction, the adaptability and phenotypic stability of the genotypes were analyzed using the GGE biplot methodology. The municipality of Crateús, in the irrigated system, was discriminative and representative, and can be considered ideal for genotype evaluation. The cultivars BRS Pajeú and BRS Potengi can be recommended for cultivation in the state of Ceará due to their high productivity of dry grains, adaptability and stability, and for having excelled in most of the production components. The number of pods per plant had the greatest direct effect on grain yield.

RESUMO - O feijão-caupi é um alimento muito importante para as populações das regiões Norte e Nordeste do Brasil, representando uma excelente fonte de proteínas e minerais. O objetivo deste estudo foi avaliar o potencial de 100 genótipos de feijão-caupi para biofortificação de ferro, zinco e proteína, e qualidade de cozimento. Os teores de ferro e zinco foram analisados por espectrometria de fluorescência de raios X; o conteúdo de proteínas foi baseado na determinação de nitrogênio, pelo método de Kjeldahl; e a qualidade de cozimento foi avaliada com uso de panela de pressão elétrica e cozedor de Mattson. A superioridade dos genótipos para ferro, zinco, proteínas e qualidade de cozimento foi realizada utilizando-se o índice de qualidade nutricional e de cozimento. O teor de ferro variou de 3,58 a 6,06 mg 100g-1, com uma média geral de 4,66 mg 100g-1, enquanto o teor de zinco entre 2,35 e 4,57 mg 100g-1 e média de 3,31 mg 100g-1. O ter de proteínas apresentou amplitude de 20,82 a 26,92 g 100g-1 e média de 24,30 g 100g-1. A porcentagem de grãos cozidos variou de 20 a 98%, com média de 68,7%. Os grãos da linhagem MNC11-1023E-28 apresentam melhor perfil de qualidade nutricional e de cocção, apresentando potencial como um alimento para atender às demandas dos consumidores e reverter a deficiência de ferro, zinco e proteínas na população brasileira.

ABSTRACT - Cowpea is a very important food for the populations of the North and Northeast regions of Brazil, representing an excellent source of proteins and minerals. The purpose of this study was to evaluate the potential of 100 cowpea genotypes for biofortification of iron, zinc, and proteins, and cooking quality of the grain. The iron and zinc contents were analyzed by x-ray fluorescence spectrometry; protein content was based on nitrogen determination, using the Kjeldahl method; and cooking quality was assessed using an electric pressure cooker and Mattson cooker. The superiority of genotypes for iron, zinc, proteins, and cooking quality was carried out using the nutritional quality and cooking index. The iron content ranged from 3.58 to 6.06 mg 100g-1, with an overall average of 4.66 mg 100g-1, while the zinc content between 2.35 and 4.57 mg 100g-1 and average of 3.31 mg 100g-1. Protein range ranged from 20.82 to 26.92 g 100g-1 and an average of 24.30 g 100g-1. The percentage of cooked grains ranged from 20 to 98%, with an average of 68.7%. The line MNC11-1023E-28 has the best profile of nutritional and cooking quality, showing potential as a food to meet consumer demands and reverse iron and zinc deficiency in the Brazilian population.

Resumo O objetivo deste trabalho foi selecionar linhagens de feijão-caupi de inflorescência composta que apresentam alto potencial para gerar a primeira cultivar comercial com esta característica no Brasil. Trinta e sete linhagens foram avaliadas em delineamento de blocos ao acaso, com duas repetições, em 2021, no município de Teresina, no estado do Piauí. Foram avaliados os seguintes caracteres: número de dias para o início do florescimento, porte da planta, qualidade comercial do grão, número de grãos por vagem, peso de 100 grãos e rendimento de grãos. Foram realizadas análises de deviance pela metodologia da máxima verossimilhança restrita/melhor preditor linear não viesado, e estimados os valores e os parâmetros genéticos necessários para realização da seleção simultânea com base no índice de soma de postos. Foi detectada diferença estatística entre as linhagens avaliadas por meio do teste de razão de verossimilhança. Em geral, a variância genética foi o maior componente da variância fenotípica para os caracteres avaliados. As dez linhagens de feijão-caupi de inflorescência composta mais promissoras são: MNC15-33E-123, MNC15-33E-178, MNC15-33E-222, MNC15-33E-171, MNC15-33E-232, MNC15-33E-223, MNC15-33E-219, MNC15-33E-183, MNC15-33E-91 e MNC15-33E-165. Essas linhagens foram selecionadas para as próximas etapas de seleção e apresentam grande potencial para gerar a primeira cultivar comercial de feijão-caupi de inflorescência composta no Brasil.

Abstract The objective of this work was to select cowpea lines with compound inflorescences that show a high potential to generate the first commercial cultivar with this characteristic in Brazil. Thirty-seven lines were evaluated in a randomized complete block design, with two replicates, in 2021, in the municipality of Teresina, in the state of Piauí. The following traits were evaluated: number of days to the onset of flowering, plant size, commercial grain quality, number of grains per pod, weight of 100 grains, and grain yield. Deviance analyzes were performed by the restricted maximum likelihood/ best unbiased linear predictor methodology, and the values and genetic parameters necessary to carry out simultaneous selection were estimated based on the rank sum index. A statistical difference was detected between the lines evaluated by the likelihood ratio test (LRT). In general, genetic variance was the largest component of phenotypic variance for the evaluated traits. The ten most promising cowpea lines with compound inflorescences are: MNC15-33E-123, MNC15-33E-178, MNC15-33E-222, MNC15-33E-171, MNC15-33E-232, MNC15-33E-223, MNC15-33E-219, MNC15-33E-183, MNC15-33E-91, and MNC15-33E-165. These lines were selected for the next selection stages and show a high potential to generate the first commercial cowpea cultivar with compound inflorescences in Brazil.

RESUMO O feijão-caupi é uma leguminosa de grande importância socioeconômica no mundo. A cultura constitui uma excelente fonte de proteínas e minerais, principalmente para a população mais pobre. No Brasil, é cultivada em alguns estados. O semiárido piauiense é a zona de maior produção do Estado. Assim, a seleção de genótipos superiores de feijão-caupi para múltiplos caracteres e adaptados a esta área de cultivo é importante para os pequenos e médios agricultores do Piauí. O objetivo deste estudo foi selecionar linhagens superiores de feijão-caupi para múltiplos caracteres e adaptados à zona semiárida do Piauí, com base na abordagem Genotype by Yield*Trait (GYT) Biplot. Dezessete linhagens elite e três cultivares foram avaliadas em delineamento de blocos casualizados com quatro repetições, em regime de sequeiro em três ambientes do semiárido piauiense. Os seguintes caracteres foram avaliados: número de dias para início do florescimento, comprimento da vagem, número de grãos por vagem, peso de cem grãos, índice de grãos, produtividade de grãos, teores de Fe e Zn, e qualidade de cozimento. Análise de variância, agrupamento de médias e seleção simultânea por GYT Biplot foram implementados. Por meio da abordagem GYT Biplot, as linhagens MNC11-1013E-35 e MNC11-1013E-15 foram superiores porque combinaram a produtividade de grãos simultaneamente com os componentes de produção e nutricionais no cultivo do semiárido piauiense, porém, MNC11-1052E-3 foi melhor na combinação de produtividade e qualidade de cozimento do que as outras linhagens.

ABSTRACT Cowpea is a great socioeconomically important leguminous plant worldwide. The crop is an excellent source of proteins and minerals, mainly for the poorest populations. It is cultivated in some states of Brazil. The Piauí semi-arid is the most yielding zone in the state. Thus, the selection of superior cowpea genotypes for multi-traits and adaptabilities to this growing area is very important for the small-scale and medium-scale farmers in Piauí. The objective of this study was to select the superior cowpea lines for their multi-traits and adaptabilities to the Piauí semi-arid zone based on the genotype by the yield*trait (GYT) Biplot approach. Seventeen elite lines and three cultivars were evaluated in a randomized complete block design with four replications under the rainfed growing condition at three different locations away from the Piauí semi-arid zone. The following traits were evaluated: the number of days to flowering, pod length, the number of grains per pod, weight of one hundred grains, grain index, grain yield, Fe and Zn contents, and also the cooking quality. The analysis of variance (ANOVA), the grouping of means, and simultaneous selection by the GYT Biplot were implemented. Through the GYT Biplot approach, the two lines, MNC11-1013E-35 and MNC11-1013E-15, were found superior because they combined the traits, grain-yield with the yield components and nutritional traits simultaneously during the cultivation in the Piauí semi-arid zone. However, the MNC11-1052E-3 line was better in the combination of yield and cooking quality than the other lines.

RESUMO O presente trabalho objetivou avaliar os teores de compostos fenólicos totais, flavonoides totais e atividade antioxidante, bem como identificar e quantificar os ácidos fenólicos antes e após a digestão gastrointestinal simulada in vitro, em grãos crus e cozidos de feijão-caupi, das cultivares biofortificadas BRS Aracê e BRS Tumucumaque. Os grãos crus foram analisados na forma de farinha e os grãos cozidos foram analisados após maceração, antes e após a cocção e nas fases do processo digestivo. Analisou-se os conteúdos de compostos fenólicos totais pelo método espectrofotométrico, utilizando o reagente Folin-Ciocalteu, e flavonoides totais utilizando método espectrofotométrico com a quercetina como padrão. Avaliou-se a atividade antioxidante pelo método de captura dos radicais livres ABTS (ácido 2,2'-azino-bis (3-etilbenzotiazolino-6-sulfônico) e FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power). Pesquisaram-se oito ácidos fenólicos, e a identificação e quantificação foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). O conteúdo de compostos fenólicos totais e a atividade antioxidante foram reduzidos durante a cocção, mas aumentaram com a digestão simulada in vitro, devido à liberação de formas ligadas. Após a ação das enzimas digestivas, houve diferença no comportamento das cultivares cruas e cozidas. Os ácidos fenólicos sofreram degradação sob condições gastrointestinais, mas as cultivares analisadas mantiveram compostos com relevante bioatividade (grão cru - ácidos gálico, cafeico e p-cumárico; grão cozido - ácidos gálico e cafeico) e atividade antioxidante, que podem auxiliar na proteção contra doenças crônicas não transmissíveis, demonstrando que feijão-caupi é um alimento fonte de antioxidantes naturais bioacessíveis.

ABSTRACT The present work aimed to evaluate the contents of total phenolic compounds, total flavonoids and antioxidant activity, as well as to identify and quantify phenolic acids before and after simulated gastrointestinal digestion in vitro, in raw and cooked cowpea grains, of biofortified cultivars BRS Aracê and BRS Tumucumaque. The raw grains were analyzed as flour and the cooked grains were analyzed after maceration, before and after cooking and in the stages of the digestive process. The contents of total phenolic compounds were analyzed by the spectrophotometric method, using the reagent Folin-Ciocalteu, and total flavonoids using a spectrophotometric method with quercetin as standard. The antioxidant activity was evaluated using the free radical capture method ABTS (2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazolino-6-sulfonic acid) and FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power). Eight phenolic acids were investigated, and the identification and quantification was performed by high performance liquid chromatography (HPLC), the content of total phenolic compounds and the antioxidant activity were reduced during cooking, but increased with simulated digestion in vitro, due to the release of bound forms. action of digestive enzymes, there was a difference in the behavior of the raw and cooked cultivars.The phenolic acids suffered degradation under gastrointestinal conditions, but the cultivars analyzed maintained compounds with relevant bioactivity (raw grain - gallic, caffeic and p-cumáric acids; cooked grain - acids and caffeine) and antioxidant activity, which can help protect against chronic non-communicable diseases, demonstrating that cowpea is a common food bioaccessible natural antioxidants.

RESUMO: A expressão potencial da produtividade das culturas constitui um desafio constante aos criadores de plantas frente às oscilações das variáveis ambientais, dificultando a seleção e onerando os custos operacionais e metodológicos na obtenção da cultivar ideal para determinada região. O objetivo do trabalho foi investigar os efeitos da interação genótipos x ambientes na seleção de linhagens de feijão-caupi com alta produtividade de grãos, adaptabilidade e estabilidade genotípica simultaneamente, em ambientes da região Noroeste do estado do Rio de Janeiro, usando modelos mistos (Máximo Verosimilhança Restrita - REML/Melhor Predição Linear não Viesado - BLUP). Avaliou-se 27 genótipos de feijão-caupi em seis ambientes pela combinação de local (Cambuci-RJ e Bom Jesus do Itabapoana-RJ) e ano (2016, 2017 e 2018). Foi utilizado o delineamento em blocos casualizados com quatro repetições. Os parâmetros genéticos foram estimados via procedimento REML/BLUP, e a seleção baseou-se no método da média harmônica do desempenho relativo dos valores genéticos (HMRPGV). Observou-se diferença significativa para ambiente e interação genótipo x ambiente. A variância residual e a variância da interação genótipo x ambiente formaram as maiores frações da variância fenotípica. As linhagens 4 (Bico-de-ouro 1-5-24), 6 (Pingo-de-ouro 1-5-4), 5 (Pingo-de-ouro 1-5-26) e 9 (Pingo-de-ouro 1-5-8) foram classificadas como superiores quanto a estabilidade e adaptabilidade e rendimento de grãos pelo critério da HMRPGV. As cultivares comerciais 13 (BRS-Tumucumaque) e 26 (BRS-Itaim) reuniram elevada produtividade de grãos, adaptabilidade e estabilidade específica nas condições edafoclimáticas avaliadas.

ABSTRACT: The potential expression of crop productivity is a constant challenge for plant breeders in the face of oscillations in environmental variables, making selection difficult and increasing the operational and methodological costs in obtaining the ideal cultivar for a determined region. The objective of the research was to investigate the effects of genotype x environment interaction in the selection of cowpea lines with high grain yield, adaptability, and genotypic stability simultaneously, in environments of the Northwest region of Rio de Janeiro State, using mixed models (Maximum Restricted Likelihood - REML/Best Linear Unbiased Prediction - BLUP). 27 cowpea genotypes were evaluated in six environments by combining location (Cambuci-RJ and Bom Jesus do Itabapoana-RJ) and year (2016, 2017 and 2018). A randomized block design with four replications was performed. The genetic parameters were estimated via the REML/BLUP procedure, and the selection was based on the harmonic mean method of the relative performance of the genetic values (HMRPGV). A meaningful difference was observed for environment and genotype x environment interaction. The residual variance and the variance of the genotype x environment interaction formed the most significant fractions of the phenotypic variance. Lines 4 (Bico-de-ouro 1-5-24), 6 (Pingo-de-Ouro 1-5-4), 5 (Pingo-de-Ouro 1-5-26), and 9 (Pingo-de-Ouro 1-5-8), stood out as superior in terms of stability and adaptability and grain yield by HMRPGV. Commercial cultivars 13 (BRS-Tumucumaque) and 26 (BRS-Itaim) had high grain yield, adaptability, and specific stability in the evaluated edaphoclimatic conditions.

Abstract The aim of this study was to investigate genetic control of the traits number of days to flowering (NDF) and number of days to maturity (NDM) in a cowpea cross. Genetic parameters were estimated in segregating and non-segregating generations of a cross between two contrasting cowpea genotypes (MNC05-828C-1-9-1 × MNC04-792F-146). No evidence for maternal effect was found for either trait. Broad and narrow sense heritability estimates were above 50%, allowing genetic gains from selection of plants in the F2 generation. High significance of additive gene effects and low contribution of dominance and epistatic effects were detected for both traits. The estimated number of genes controlling the traits was around 4 for NDF and 5 for NDM. The results suggest that early-maturing cowpea self-fertilized cultivars can be developed through standard breeding approaches, meeting the demands of modern agricultural systems for more crop seasons per year and mechanized harvesting.

ABSTRACT Cheese bread presents great acceptance and market expansion. Due to the lack of standardization in its manufacturing, various ingredients can be added. It was aimed to determine the content of minerals, bioactive compounds and antioxidant activity in cheese bread enriched with biofortified cowpea. Two formulations were prepared, standard cheese bread (without cowpea) and enriched cheese bread. The minerals were analyzed using the plasma emission spectrometry technique with inductive coupling, phenolic compounds and antioxidant activity were determined by spectrophotometry and the amines by High Performance Liquid Chromatography. All analyzes were performed in triplicate and for the comparison of the means between two variables, Student's t-test was applied and for multiple comparisons, the Tukey test. It was observed that the enriched cheese bread is source of copper, zinc and sodium and presents high content of calcium, phosphorus and magnesium, considering the recommendations for the children's audience. The concentrations of total phenolics, flavonoids and condensed tannins increased significantly with the introduction of cowpea. It was also observed an significant increase of spermidine, cadaverine and agmatine. The antioxidant activity was statistically higher in enriched cheese bread. It is concluded, therefore, that cheese bread with cowpea contributes to the supply of minerals and bioactive compounds.

Resumo: O objetivo deste trabalho foi selecionar genótipos de feijão-caupi simultaneamente para alta produção de grãos imaturos, adaptabilidade e estabilidade genotípica, ao se considerar interações genótipos x ambientes. Foram utilizados os modelos mistos máxima verossimilhança restrita (REML)/melhor predição linear não viciada (BLUP). Avaliaram-se 16 genótipos de feijão-caupi em nove ambientes, que consistiram de combinação de local (Pentecoste no Ceará, Acaraú no Ceará, Teresina no Piauí e Mossoró no Rio Grande do Norte) e ano (2012, 2013, 2014, 2015 e 2017). Em todos os ensaios, utilizou-se o delineamento de blocos ao acaso com quatro repetições. Foram observadas diferenças significativas para os efeitos de genótipos e interação genótipo x ambiente. A variância ambiental foi o maior componente da variância fenotípica, seguido das variâncias da interação genótipo x ambiente e genotípica. A produtividade de grãos imaturos dos genótipos de feijão-caupi avaliados interage fortemente com os ambientes estudados, o que resulta em baixa correlação genotípica entre os ambientes. Os genótipos de feijão-caupi MNC00-595F-27, MNC05-847B-123 e BRS Tumucumaque apresentam alta produtividade de grãos imaturos, adaptabilidade e estabilidade genotípica, sendo os mais recomendáveis para cultivo nos estados do Ceará, Piauí e Rio Grande do Norte ou em outros ambientes com condições climáticas e de solo similares.

Abstract: The objective of this work was to select cowpea genotypes simultaneously for high yield of immature grains, adaptability, and genotypic stability, taking into account genotype x environment interactions. The mixed models restricted maximum likelihood (REML)/best linear unbiased prediction (BLUP) were used. Sixteen cowpea genotypes were evaluated in nine environments, consisting of a combination of location (Pentecoste in the state of Ceará, Acaraú in Ceará, Teresina in Piauí, and Mossoró in Rio Grande do Norte, Brazil) and year (2012, 2013, 2014, 2015, and 2017). In all trials, a randomized complete block design with four replicates was used. Significant differences were observed for effects of genotypes and the genotype x environment interaction. Environmental variance was the largest component of phenotypic variance, followed by the genotype x environment interaction and genotypic variances. The immature grain yield of the evaluated cowpea genotypes interacts strongly with the studied environments, resulting in a low genotypic correlation between environments. The MNC00-595F-27, MNC05-847B-123, and BRS Tumucumaque cowpea genotypes present high yield of immature grains, adaptability, and genotypic stability, being the most suitable for cultivation in the states of Ceará, Piauí, and Rio Grande do Norte or in other environments with similar soil and climatic conditions.

RESUMO A deficiência hídrica provoca alterações no desenvolvimento vegetal cuja reversibilidade depende do genótipo, da duração do estresse, da severidade do dano causado e do estádio de desenvolvimento em que a planta sofreu estresse. O feijão-caupi é considerado tolerante ao déficit hídrico, no entanto, estudos demonstraram que seu rendimento pode ser reduzido sob essa condição. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do déficit hídrico em populações F2 de feijão-caupi e selecionar genótipos tolerantes. Foram conduzidos dois ensaios para a avaliação das 30 populações F2, juntamente com seus genitores (1-BRS Paraguaçu, 2-Pingo de Ouro-1-2, 3-BRS Xiquexique, 4-CNCx 698-128G, 5-Santo Inácio e 6-MNC99-510F-16-1), sendo um sob déficit hídrico, imposto e outro sob irrigação plena. Os experimentos foram conduzidos no campo experimental da Embrapa Meio-Norte, em Teresina, PI. Utilizou-se o delineamento experimental látice triplo. A parcela experimental foi constituída de seis linhas de 2m, com espaçamento de 1,0 m entre linhas e 0,50 m entre plantas. Avaliou-se a produção de grãos e foi calculado o percentual de redução na produção de grãos associado a índices de produção relativa e a tolerância ao estresse. O déficit hídrico, na média, reduziu em 29,83% a produção de grãos dos genótipos. As populações que apresentaram alta produção e alta tolerância ao déficit hídrico foram: BRS Paraguaçu x CNCx 698-128G, BRS Xiquexique x Pingo de Ouro-1-2, CNCx 698-128G x BRS Xiquexique, CNCx 698-128G x MNC99-510F-16-1, Santo Inácio x BRS Xiquexique e MNC99-510F-16-1 x BRS Paraguaçu.

ABSTRACT Water deficit affects plant development and the overcoming of its effects depends on the genotype, duration of stress, severity of damage and development stage of the plant at water stress. Cowpea is considered tolerant to water deficit, however, studies have shown that its yield can be reduced under this condition. Thus, the objective of this work was to evaluate the effect of water deficit on F2 populations of cowpea and select tolerant genotypes. Thirty F2 populations of cowpea and their parents (BRS-Paraguaçu, Pingo-de-Ouro-1-2, BRS-Xiquexique, CNCx-698-128G, Santo-Inácio and MNC99-510F-16-1) were evaluated in two experiments, one under induced water deficit and other under full irrigation, in the experimental field of the Embrapa Mid-North, in Teresina, State of Piauí, Brazil. A triple lattice incomplete block experiment design was used, with three replications. The experimental plots consisted of six 2-m rows, with spacing of 1.0 m between rows and 0.50 m between plants. The grain production was evaluated and its decrease related to the relative production and tolerance to stress was calculated. The grain production of the genotypes had an average decrease of 29.83% under water deficit. The genotypes from the crosses BRS-Paraguaçu x CNCx-698-128G, BRS-Xiquexique x Pingo-de-Ouro-1-2, CNCx-698-128G x BRS-Xiquexique, CNCx-698-128G x MNC99-510F-16-1, Santo-Inácio x BRS-Xiquexique and MNC99-510F-16-1 x BRS-Paraguaçu had high production and high tolerance to water deficit.

RESUMO O método GGE Biplot é eficiente em identificar genótipos favoráveis e ambientes ideais para avaliação. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a interação genótipo por ambientes (G×A) de linhagens elite de feijão-caupi nos ensaios de valor de cultivo e uso (VCU) da Embrapa Meio-Norte, realizados nas regiões de Cerrado do Brasil, por meio de analises via GGE Biplot. Avaliou-se a produtividade de grãos em 40 genótipos de feijão-caupi, sendo 30 linhagens e 10 cultivares, durante três anos (2010, 2011 e 2012) em três locais: Balsas (BAL), São Raimundo das Mangabeiras (SRM) e Primavera do Leste (PRL). Os dados foram submetidos a análises de variância, a partir da qual foram obtidas as médias ajustadas para realizar a análise via GGE-Biplot. Os resultados gráficos revelam que houve variação no comportamento dos genótipos nos locais avaliados ao longo dos anos. As linhagens MNC02-675F-4-9 e MNC02-675F-4-10 apresentaram desempenhos de um genótipo ideal, com máxima produtividade aliada à boa estabilidade nos locais de avaliação. Houve a formação de três mega-ambientes que englobaram ambientes correlacionados positivamente. As linhagens MNC02-675F-4-9, MNC02-675F-9-3 e MNC02-701F-2 apresentaram o melhor desempenho médio dentro de cada mega-ambiente. O ambiente PRL10 e as linhagens próximas a este ambiente, como MNC02-677F-2, MNC02-677F-5 e a cultivar testemunha BRS-Marataoã, puderam ser classificados com maior confiabilidade, determinados basicamente pelos efeitos genotípicos, com G×A reduzida. A maioria dos ambientes avaliados foram ideais para avaliação da G×A, discriminando bem os genótipos. Portanto, a análise GGE-Biplot, permitiu selecionar genótipos com adaptabilidade e desempenhos superiores para ambientes específicos.

ABSTRACT The GGE Biplot method is efficien to identify favorable genotypes and ideal environments for evaluation. Therefore, the objective of this work was to evaluate the genotype by environment interaction (G×E) and select elite lines of cowpea from genotypes, which are part of the cultivation and use value tests of the Embrapa Meio-Norte Breeding Program, for regions of the Brazilian Cerrado, by the GGE-Biplot method. The grain yield of 40 cowpea genotypes, 30 lines and 10 cultivars, was evaluated during three years (2010, 2011 and 2012) in three locations: Balsas (BAL), São Raimundo das Mangabeiras (SRM) and Primavera do Leste (PRL). The data were subjected to analysis of variance, and adjusted means were obtained to perform the GGE-Biplot analysis. The graphic results showed variation in the performance of the genotypes in the locations evaluated over the years. The performance of the lines MNC02-675F-4-9 and MNC02-675F-4-10 were considered ideal, with maximum yield and good stability in the locations evaluated. There mega-environments were formed, encompassing environments correlated positively. The lines MNC02-675F-4-9, MNC02-675F-9-3 and MNC02-701F-2 had the best performance within each mega-environment. The environment PRL10 and lines near this environment, such as MNC02-677F-2, MNC02-677F-5 and the control cultivar (BRS-Marataoã) could be classified as those of greater reliability, determined basically by the genotypic effects, with reduced G×E. Most of the environments evaluated were ideal for evaluation of G×E, since the genotypes were well discriminated on them. Therefore, the selection of genotypes with adaptability and superior performance for specific environments through the GGE-Biplot analysis was possible.

RESUMO O feijão-caupi é uma das principais culturas alimentares no Nordeste do Brasil, onde é geralmente cultivada nas regiões semiáridas com pouca disponibilidade de água. É importante estudar os elicitores associados ao caupi para mitigar os efeitos deletérios do estresse abiótico no estabelecimento inicial desta cultura. Neste estudo, buscaram-se avaliar as alterações morfofisiológicas em cultivares de caupi sob estresse osmótico com sementes embebidas em ácido salicílico. O teste de germinação foi realizado em câmaras de germinação B.O.D. As sementes de três cultivares de caupi: BRS Tumucumaque, BRS Aracê e BRS Guariba foram germinadas em cinco potenciais osmóticos (0,0; -0,2; -0,4; -0,6 e -0,8 MPa) após três pré-tratamentos: pré-imersão em Água desionizada, pré-imersão em ácido salicílico e sem pré-imersão. Foram avaliados os seguintes parâmetros: germinação, índice de velocidade de germinação, altura da plântula, fitometria total, conteúdo de clorofila 'a' e 'b', conteúdo de carotenóides, vazamento eletrolítico, teor de água e conteúdo de prolina. Os resultados indicam que o ácido salicílico promove a redução dos efeitos nocivos do estresse abiótico, o que se reflete no aumento da porcentagem de germinação, altura da plântula e teor de clorofila e carotenóides, bem como no ajuste do vazamento eletrolítico e aumento do teor de prolina sob condições de estresse hídrico. A cultivar BRS Guariba mostrou-se mais tolerante ao déficit de água durante a germinação e estágios de crescimento inicial, quando as sementes foram tratadas com ácido salicílico (1 mM).

ABSTRACT Cowpea is one of the major food crops in Northeast Brazil, where it is commonly cultivated in the semi-arid regions with limited water availability. It is important to study the elicitors associated with cowpea to mitigate any deleterious effects of abiotic stress on the initial establishment of this crop. In this study, we aimed to evaluate the morphophysiological changes in cowpea cultivars under osmotic stress with seeds soaked in salicylic acid. The germination test was conducted in B.O.D germination chambers. The seeds of three cowpea cultivars: BRS Tumucumaque, BRS Aracê, and BRS Guariba, were germinated at five osmotic potentials (0.0; -0.2; -0.4; -0.6, and -0.8 MPa) after three pre-treatments: pre-soaking in deionized water, pre-soaking in salicylic acid, and without pre-soaking. The following parameters were evaluated: germination, germination speed index, seedling height, total phytomass, contents of chlorophyll ‘a’ and ‘b’, carotenoid content, electrolyte leakage, water content, and proline content. Our results indicate that salicylic acid promotes reduction in the harmful effects of abiotic stress, which is reflected in the increase in germination percentage, seedling height, and chlorophyll and carotenoid content as well as in the adjustment of electrolyte leakage and increase in proline content under induced water stress conditions. The cultivar BRS Guariba proved to be more tolerant to water deficit during germination and initial growth stages, when the seeds were treated with salicylic acid (1 mM).

RESUMO A produção de farinha por meio da moagem é uma alternativa para o processamento do feijão-caupi, na busca de um produto com maior valor agregado. Objetivou-se determinar a composição química, a granulometria e avaliar microbiologicamente farinhas integrais de cinco cultivares (BRS Cauamé, BRS Guariba, BRS Xiquexique, BRS Novaera e BRS Itaim) comerciais de feijão-caupi. Para a obtenção das farinhas procedeu-se a secagem dos grãos em estufa (marca Fanem, modelo 320-SE) a 50 °C, por 6 horas; com posterior moagem, primeiramente em moinho de facas tipo ciclone (marca Tecnal, modelo TE-651/2) e posteriormente, em moinho semi-industrial tipo pulverizador (marca Fritsch, modelo Pulverisette 14). Analisaram-se a composição centesimal, o valor energético total, o conteúdo mineral, a granulometria, as características microbiológicas, e as tecnológicas quanto a absorção e solubilidade em água das farinhas. As análises foram realizadas em triplicata e os resultados expressos em média ± desvio padrão. As médias foram comparadas pelo teste de Scott-Knott (p≤0,05). Os valores encontrados para composição centesimal foram: umidade entre 7,13 a 10,33 g/100g; cinzas de 2,06 a 3,65 g/100g; lipídios variaram de 1,53 g a 2,90 g/100g; proteínas entre 21,73 a 25,77 g/100g e o conteúdo de carboidratos variou de 58,08 a 64,02 g/100g. As farinhas ofertaram em média 359,04 Kcal/100g e apresentaram elevado teor de ferro, zinco, cobre, manganês, fósforo e magnésio, sendo as das cultivares BRS Cauamé e BRS Xiquexique fontes de cálcio. Sob o aspecto microbiológico as farinhas apresentaram-se inócuas. Os valores de IAA variaram de 1,77 a 2,20 g/g e ISA de 17 a 23%. Concluiu-se que todas as farinhas apresentaram bom perfil nutritivo, tecnológico e microbiológico, apresentando, portanto potencial para utilização no desenvolvimento de produtos de panificação.

ABSTRACT Flour production through milling is an alternative for the cowpea processing, when the aim is to obtain a product with higher added value. The objective of this work was to determine the chemical composition, the granulometry, and evaluate the microbiological characteristics of whole-bean flours from five cowpea cultivars (BRS Cauamé, BRS Guariba, BRS Xiquexique, BRS Novaera and BRS Itaim). Cowpea beans were dried in a oven (Fanem, 320-SE) at 50 °C for 6 hours, milled in a cyclone-type rotor mill (Tecnal, TE-651/2) and, subsequently, in a pulverizer-type semi-industrial mill (Fritsch, Pulverisette 14) to obtain the flour. The flour centesimal composition, total energetic value, mineral content, granulometry, microbiological characteristics, and technological properties-flour water absorption and solubility in water-were analyzed. All analyzes were performed in triplicate and the results expressed in mean ± standard deviation. The means were compared by the Scott-Knott test (p ≤ 0.05). The flour centesimal composition presented (g per 100 g of flour): 7.13 to 10.33 of moisture, 2.06 to 3.65 of ashes, 1.53 g to 2.90 of lipids, 21.73 to 25.77 of proteins, and 58.08 to 64.02 of carbohydrate. The flours had on average 359.04 Kcal (100 g) and presented high iron, zinc, copper, manganese, phosphorus and magnesium contents. The whole-bean flours from the cultivars BRS Cauamé and BRS Xiquexique are sources of calcium. Regarding the microbiological characteristics, all flours are innocuous. The water absorption index were within 1.77 and 2.20 g g-1 and the water solubility index within 17 and 23%. All whole-bean flours had good nutritional, technological and microbiological characteristics, and thus potential for use in bakery products.