Fe3 O4 y las nanopartículas de ZnO alivian la toxicidad del cadmio en el tabaco. Crédito:Wan Jinpeng
Los nanomateriales de ingeniería (EM) afectan negativa o positivamente el crecimiento y desarrollo de las plantas atribuido a sus propiedades fisicoquímicas, aplicación y concentraciones. Estudios previos han demostrado que el óxido ferroférrico (Fe3 O4 ) las nanopartículas afectan la germinación de semillas de tabaco (Nicotiana tabacum) en formas dependientes del tamaño y la dosis. Sin embargo, se ha prestado poca atención a la respuesta del tabaco a los metales pesados mediada por los EM.
En un estudio publicado en Journal of Nanobiotechnology , investigadores del Jardín Botánico Tropical Xishuangbanna (XTBG) de la Academia de Ciencias de China y la Universidad Agrícola de Shanxi investigaron los mecanismos de tolerancia al cadmio (Cd) mediada por nanopartículas en las plantas.
Usando el cultivar de tabaco Yunyan 87 (N. tabacum), los investigadores investigaron los efectos del Fe3 O4 o nanopartículas de óxido de zinc (ZnO NP) sobre el crecimiento de las plantas y las respuestas de Cd en plántulas de tabaco.
Primero determinaron los efectos del Cd en el crecimiento de las plántulas de tabaco y encontraron que el tratamiento con Cd inducía marcadamente la inhibición del crecimiento en la altura de la planta, el peso fresco de los brotes, la longitud de la raíz y el peso fresco.
Para confirmar si Fe3 O4 y las NP de ZnO jugaron un papel en la mediación de la respuesta de Cd, aplicaron además la exposición foliar a Fe3 O4 , ZnO NP y soluciones iónicas para plántulas de tabaco. Exposición foliar a Fe3 O4 o ZnO NP mostró un gran potencial para aliviar el crecimiento de las plantas bajo estrés por Cd.
En comparación con las plántulas tratadas con Cd solo, Fe3 O4 , NP de ZnO e iones promovieron significativamente el crecimiento de la raíz y el peso fresco. Fe3 O4 o ZnO NP reprogramaron vías metabólicas críticas, incluidos alcaloides, aminoácidos, flavonoides y los metabolitos acumulados diferencialmente involucrados en estas vías se correlacionaron significativamente con el crecimiento de las plantas.
"Nuestros resultados indican colectivamente que las nanopartículas metálicas pueden servir como reguladores del crecimiento de las plantas y proporcionar información sobre su uso para mejorar los cultivos en áreas contaminadas con metales pesados", dijo Wan Jinpeng de XTBG. La aplicación de dos nanomateriales de ingeniería proporciona una forma novedosa de mejorar la tolerancia a la sal en las plantas
