Las nanopartículas de óxido de zinc mejoran la tolerancia a la sal en plántulas de arroz al mejorar los índices fisiológicos y bioquímicos
Autores: Singh, Abhishek; Sengar, Rakesh Singh; Rajput, Vishnu D.; Minkina, Tatiana; Singh, Rupesh Kumar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas Generales
Palabras clave
Mecanismos
Estrés por salinidad
Nanopartículas
Genotipos de arroz
Enzimas antioxidantes
Estrés oxidativo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Comprender los mecanismos de estrés por salinidad es esencial para la mejora de cultivos y la agricultura sostenible. La salinidad es un estrés abiótico prepotente en comparación con otros estreses abióticos que disminuyen el crecimiento y desarrollo de los cultivos, reduciendo la producción agrícola y creando amenazas relacionadas con la seguridad alimentaria. Por lo tanto, la entrada de nanopartículas de óxido de metal (NPs) como las nanopartículas de óxido de zinc (ZnO-NPs) puede mejorar la tolerancia a la sal en plantas de cultivo, especialmente en la etapa temprana de crecimiento. Por lo tanto, el objetivo del estudio actual fue evaluar el impacto de ZnO-NPs en la inducción de tolerancia a la sal en dos genotipos de plántulas de arroz (L.). Una variedad de arroz no documentada (Kargi) y arroz basmati tolerante a la sal (CSR 30) se cultivaron en un sistema hidropónico durante dos semanas con y sin concentraciones de 50 mg/L de ZnO-NPs en varias dosis de NaCl (0, 60, 80 y 100 mM). Ambos genotipos Kargi (15,95-42,49%) y CSR 30 (15,34-33,12%) mostraron una reducción en la altura de la planta y en los pigmentos fotosintéticos (clorofila a y b, carotenoides y clorofila total), contenido de Zn y absorción de K bajo condiciones de estrés, en comparación con las plántulas de control. Por otro lado, el estrés aumentó la prolina, el malondialdehído (MDA), el contenido de Na y las actividades de enzimas antioxidantes, a saber, las de superóxido dismutasa (SOD), ascorbato peroxidasa (APX), catalasa (CAT) y glutatión reductasa (GR), en ambos genotipos sobre el control. Sin embargo, los genotipos tratados con ZnO-NP (Kargi y CSR 30) restauraron la acumulación de pigmentos fotosintéticos y el nivel de K, reformando la morfología de los estomas y tricomas, y también aumentaron la actividad de las enzimas antioxidantes SOD, APX, CAT y GR, lo que alivió el estrés oxidativo, al tiempo que reducía el nivel de MDA, prolina y HO bajo condiciones de estrés. Los hallazgos actuales sugieren que agregar ZnO-NPs podría mitigar el estrés por salinidad al regular al alza el sistema antioxidante y mejorar el cultivo de la variedad de arroz no documentada (Kargi) y los genotipos de basmati (CSR 30) en áreas afectadas por la salinidad.
Descripción
Comprender los mecanismos de estrés por salinidad es esencial para la mejora de cultivos y la agricultura sostenible. La salinidad es un estrés abiótico prepotente en comparación con otros estreses abióticos que disminuyen el crecimiento y desarrollo de los cultivos, reduciendo la producción agrícola y creando amenazas relacionadas con la seguridad alimentaria. Por lo tanto, la entrada de nanopartículas de óxido de metal (NPs) como las nanopartículas de óxido de zinc (ZnO-NPs) puede mejorar la tolerancia a la sal en plantas de cultivo, especialmente en la etapa temprana de crecimiento. Por lo tanto, el objetivo del estudio actual fue evaluar el impacto de ZnO-NPs en la inducción de tolerancia a la sal en dos genotipos de plántulas de arroz (L.). Una variedad de arroz no documentada (Kargi) y arroz basmati tolerante a la sal (CSR 30) se cultivaron en un sistema hidropónico durante dos semanas con y sin concentraciones de 50 mg/L de ZnO-NPs en varias dosis de NaCl (0, 60, 80 y 100 mM). Ambos genotipos Kargi (15,95-42,49%) y CSR 30 (15,34-33,12%) mostraron una reducción en la altura de la planta y en los pigmentos fotosintéticos (clorofila a y b, carotenoides y clorofila total), contenido de Zn y absorción de K bajo condiciones de estrés, en comparación con las plántulas de control. Por otro lado, el estrés aumentó la prolina, el malondialdehído (MDA), el contenido de Na y las actividades de enzimas antioxidantes, a saber, las de superóxido dismutasa (SOD), ascorbato peroxidasa (APX), catalasa (CAT) y glutatión reductasa (GR), en ambos genotipos sobre el control. Sin embargo, los genotipos tratados con ZnO-NP (Kargi y CSR 30) restauraron la acumulación de pigmentos fotosintéticos y el nivel de K, reformando la morfología de los estomas y tricomas, y también aumentaron la actividad de las enzimas antioxidantes SOD, APX, CAT y GR, lo que alivió el estrés oxidativo, al tiempo que reducía el nivel de MDA, prolina y HO bajo condiciones de estrés. Los hallazgos actuales sugieren que agregar ZnO-NPs podría mitigar el estrés por salinidad al regular al alza el sistema antioxidante y mejorar el cultivo de la variedad de arroz no documentada (Kargi) y los genotipos de basmati (CSR 30) en áreas afectadas por la salinidad.