Metalnanopartikler fungerer som plantevækstregulatorer

Konstruerede nanomaterialer (EM'er) negativt eller positivt påvirker plantevækst og udvikling tilskrevet deres fysisk-kemiske egenskaber, anvendelse og koncentrationer. Tidligere undersøgelser har vist, at ferroferrioxid (Fe₃ O₄ ) nanopartikler påvirker tobaks (Nicotiana tabacum) frøspiring på størrelses- og dosisafhængige måder. Der har dog været ringe opmærksomhed på EM's medieret tobaksreaktion på tungmetaller.

I en undersøgelse offentliggjort i Journal of Nanobiotechnology , undersøgte forskere fra Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG) fra det kinesiske videnskabsakademi og Shanxi Agricultural University mekanismerne for nanopartikel-medieret cadmium (Cd) tolerance i planter.

Ved at bruge tobakskultivaren Yunyan 87 (N. tabacum) undersøgte forskerne virkningerne af Fe₃ O₄ eller zinkoxidnanopartikler (ZnO NP'er) på plantevækst og Cd-responser i tobaksfrøplanter.

De bestemte først virkningerne af Cd på tobaksfrøplantes vækst og fandt ud af, at Cd-behandling markant inducerede væksthæmning i plantehøjde, skudfriskvægt, rodlængde og friskvægt.

For at bekræfte, om Fe₃ O₄ og ZnO NP'er spillede roller i at mediere Cd-respons, de anvendte yderligere bladeksponering for Fe₃ O₄ , ZnO NP'er og ionopløsninger til tobaksfrøplanter. Bladeksponering for Fe₃ O₄ eller ZnO NP'er viste et stort potentiale til at lindre plantevækst under Cd-stress.

Sammenlignet med Cd-behandlede frøplanter alene, Fe₃ O₄ , ZnO NP'er og ioner fremmede markant rodvækst og frisk vægt. Fe₃ O₄ eller ZnO NP'er omprogrammerede kritiske metaboliske veje, herunder alkaloider, aminosyrer, flavonoider, og de differentielt akkumulerede metabolitter involveret i disse veje var signifikant korreleret med plantevækst.

"Vores resultater tilsammen indikerer, at metalnanopartikler kan tjene som plantevækstregulatorer og give indsigt i at bruge dem til at forbedre afgrøder i tungmetalforurenede områder," sagde Wan Jinpeng fra XTBG. + Udforsk yderligere

Anvendelse af to tekniske nanomaterialer giver en ny måde at forbedre salttolerancen i planter