Tolerance to water deficiency between two soybean cultivars: transgenic versus conventional

Abstract

The main goal of the study was to evaluate the effects on the development and physiological aspects of soybean plants grown under water deficiency at greenhouse conditions, comparing the levels of tolerance to water deficiency between one transgenic and one conventional cultivar, enabling a systematic way to carried out physiological comparisons between soybean cultivars under drought. The study was divided into completely randomized using a factorial 2×2 design, with five replicates. The experimental design included two replenishment levels of daily irrigation (100% and 40%), applied to the leaves during the V4 developmental stage (fourth trifoliate fully expanded) and two cultivars, 'CD 202' conventional and 'CD 226RR' transgenic. The results showed that both cultivars had similar effects, caused by water deficiency, on dry mass production, but the transgenic cultivar tended to maintain higher biomass allocation in pods, as well as, higher efficiency of leaves to support dry mass production than conventional cultivar in both water conditions. Moreover, the higher maximum CO2 assimilation values and lower membranes damages in the transgenic cultivar under water deficiency showed that the expected higher drought tolerance of the conventional cultivar was not supported by a more accurate physiological investigation.O principal objetivo do estudo foi avaliar os efeitos sobre o desenvolvimento e aspectos fisiológicos de plantas de soja cultivadas sob deficiência hídrica em condições de casa de vegetação, comparando os níveis de tolerância à deficiência de água entre um cultivar transgênico e um convencional, gerando uma forma sistemática de realizar comparações fisiológicas entre cultivares de soja sob déficit hídrico. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, em esquema fatorial 2×2, com cinco repetições. Os tratamentos hídricos foram dois níveis de reposição de irrigação diária (100% e 40%), aplicados a partir do estádio V4 (quarto trifólio completamente expandido), em dois cultivares ('CD 202' convencional e 'CD 226RR' transgênico). Os resultados evidenciaram que ambos os cultivares tiveram as mesmas respostas na produção de massa seca, mas o cultivar transgênico tendeu a manter maior alocação de biomassa em vagens, assim como maior eficiência da área foliar para a produção de massa seca em ambas as condições de irrigação. Além disso, os maiores valores de assimilação máxima de CO2 e menores danos às membranas no cultivar transgênico, sob deficiência hídrica, mostraram que a maior tolerância à seca esperada do cultivar convencional não foi apoiada por uma investigação fisiológica mais acurada.