Улучшение морфофизиологических параметров растения перца при предпосевной обработке семян наночастицами цинка

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Передовые нанотехнологии, позволяющие синтезировать наночастицы (НЧ) с заданными физико-химическими свойствами, предоставляют возможность изучения эффектов и механизмов воздействия НЧ на растения с целью повышения их продуктивности. В этом исследовании НЧ цинка в составе полимерного покрытия на основе карбоксиметилцеллюлозы и полиэтиленгликоля были использованы в качестве препарата для предпосевной обработки семян перца. Установлено, что НЧ цинка в концентрациях 10–5 % и 10–6 % в составе полимеров ускоряют рост растений, приводят к достоверному увеличению количества листьев, бутонов, объема корневой массы в среднем на 10–30% по сравнению с контрольными растениями. При этом в листьях растений при обработке семян НЧ цинка в концентрации 10–6% наблюдается увеличение содержания пролина на 58% (р ≤ 0.05), белка – на 20% (р ≤ 0.05). При обработке семян наночастицами цинка в концентрации 10–5% содержание сахара повышается на 36% (р ≤ 0.05), хлорофилла – на 52% (р ≤ 0.05) по сравнению с контролем.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. П. Ольховская

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Email: nnglu@mail.ru
Россия, Москва

И. И. Крохмаль

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук; ГАУК города Москвы “Парк Зарядье”

Email: nnglu@mail.ru
Россия, Москва; Москва

Н. Н. Глущенко

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н.Н. Семёнова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: nnglu@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Siddiqi K.S., Husen A. // Crit Rev Biotechnol. 2022. V. 42. № 7. P. 973. https://doi.org/10.1080/07388551.2021.1975091
  2. Aqeel U., Aftab T., Khan M.M.A. et al. // Chemosphere. 2022. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2021.132672
  3. Калинина И.Г., Иванов В.Б., Семенов С.А. и др. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 6. С. 71. https://doi.org/10.31857/S0207401X21060054
  4. De la Rosa G., Lopez-Moreno M. L., de Haro D. et al. // Pure Appl. Chem. 2013. V. 85. P. 2161. https://doi.org/10.1351/pac-con-12-09-05
  5. Meena D.S., Jayadeva H.M., Gautam C. et al. // Intern. J. Plant Soil Sci. 2017. V. 16. P. 1. https://doi.org/10.9734/ijpss/2017/33687
  6. Taheri M., Qarache H.A., Qarache A.A. et al. // STEM Fellowship J. 2016. V. 1. P. 17. https://doi.org/10.17975/sfj-2015-011
  7. Sofy A.R., Sofy M,R., Hmed A.A. et al. // Molecules. 2021. V. 26. № 5. P. 1337. https://doi.org/10.3390/molecules26051337
  8. Yasmin H., Mazher J., Azmat A. et.al. // Ecotoxicol Environ Saf. 2021. V. 218. P. 112. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2021.112262
  9. Faizan M., Bhat J.A., Chen C. et al. // Plant Physiol Biochem. 2021. V. 161. P. 122. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2021.02.002
  10. Базунова М.В., Мустакимов Р.А., Кулиш Е.И. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 9. С. 72. https://doi.org/10.31857/S0207401X21090028
  11. Sheteiwy M.S., Shaghaleh H., Hamoud Y.A. et al. // Environ. Sci. Pollut. Res Intern. 2021. V. 28. № 28: Р. 36942. https://doi.org/10.1007/s11356-021-14542-w
  12. Sohail, Sawati L., Ferrari E. et al. // Front. Plant. Sci. 2022. V. 25. № 13. P. 798751. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.798751
  13. Chen Yu, Lu Jinying, Liu Min. et al. // IET Nanobiotechnol. 2020. V. 14. № 5. P. 382. https://doi.org/10.1049/iet-nbt.2019.01832
  14. Yurina T.A., Drobin G.V., Bogoslovskaya O.A. et al. // Sel’skokhozyaistvennaya Biologiya. 2021. V. 56. № 1. P. 135. https://doi.org/10.15389/agrobiology.2021.1.135eng
  15. Leipunsky, I.O., Zhigach, A.N., Kuskov, M.L. et al. // J. Alloys. Compd. 2018. V. 778. P. 271. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.11.088
  16. Lowery O.H., Rosenbrough N.J., Farr A.L. et al. // J. Biol. Chem. 1951. V. 27. P. 265.
  17. Arnon D.J. // Plant Physiol. 1949. V. 24. P. 1.
  18. Kirch J.T.O. // Planta.1968. V. 78. P. 200.
  19. Dubo S.M., Giles K.A., Hmilton J.K. et al. // Anal. Chem. 1956. V. 28. P. 350.
  20. Johnson R.P., Balwani T.L., Johnson L.J. et al. // Anim. Sci. 1966.V. 25. P. 617.
  21. Bates L.S. // Plant Soil. 1973. V. 39. P. 205.
  22. Afzal S., Singh N.K. // Environ Pollut. 2022. V. 314. P. 120224. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2022.120224
  23. Tarafdar J.C., Raliya R., Mahawar H. et al. // Agric. Res. 2014. V. 3. P. 257. https://doi.org/10.1007/s40003-014-0113
  24. Dhoke S.K., Mahajan P., Kamble R. et al. // Nanotechnol. Dev. 2013. V. 3. P. 111.
  25. Torabian S., Zahedi M., Khoshgoftar A.H. // J. Plant Nutr. 2016. V. 39. P. 172. https://doi.org/10.1080/01904167.2015.1009107
  26. Laware S.L., Raskar S. // Intern. J. Curr. Microbiol. Sci. 2014.V. 3. P. 874.
  27. Жуков А.М., Солодилов В.И., Третьяков И.В. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 9. С. 64. https://doi.org/10.31857/S0207401X22090138
  28. Prasad R., Kumar V., Prasad K.S. // Afr. J. Biotechnol. 2014. V. 13. P. 705. https://doi.org/10.5897/ajbx2013.13554
  29. Pinto F., Celesti M., Acebron K. // Plant Cell Environ. 2020. V. 43. P. 1637. https://doi.org/10.1111/pce.13754
  30. Raliya R., Tarafdar J.C. // Agric. Res. 2013. V. 2. P. 48.
  31. Reddy Pullagurala V.L., Adisa I.O., Rawat S. // Plant Physiol. Biochem. 2018. V. 132. P. 120. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2018.08.037
  32. Wang X., Yang X., Chen S. et al. // Front. Plant Sci. 2016. V. 6. P. 1243. https://doi.org/10.3389/fpls.2015.01243

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема проведения опыта.

Скачать (105KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Физико-химические характеристики наночастиц цинка: а – изображение НЧ цинка, полученное методом просвечивающей электронной микроскопии; б – кривая распределения НЧ по размерам; в – рентгенограмма НЧ.

Скачать (118KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Изменение морфометрических показателей растений перца, выращенных из семян, обработанных препаратом с наночастицами цинка: 1 – контроль (необработанные семена); 2 – предпосевная обработка семян НЧ цинка в концентрации 10–5%; 3 – предпосевная обработка семян НЧ цинка в концентрации 10–6%; * — достоверность изменений по критерию Стьюдента р ≤ 0.05.

Скачать (157KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Изменение содержания хлорофилла А, хлорофилла В и общего хлорофилла в листьях перца после предпосевной обработки семян наночастицами цинка в составе полимеров: 1 – контроль (необработанные семена); 2 – предпосевная обработка семян НЧ цинка в концентрации 10–5%; 3 – предпосевная обработка семян НЧ цинка в концентрации 10–6%; * — достоверность изменений по критерию Стьюдента р ≤ 0.05.

Скачать (95KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Изменение содержание пролина, растворимых сахаров и белка в листьях растения перца после предпосевной обработки семян наночастицами цинка в составе полимеров: 1 – контроль (необработанные семена); 2 – предпосевная обработка семян НЧ цинка в концентрации 10–5%; 3 – предпосевная обработка семян НЧ цинка в концентрации 10–6%; * — достоверность изменений по критерию Стьюдента р ≤ 0.05.

Скачать (114KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024