Un equipo científico de NUST MISIS junto con colegas de Voronezh y Tambov ha desarrollado una preparación simple y eficaz para la protección de plántulas derivadas in vitro de fitopatógenos. Pequeñas dosis de nanopartículas de óxido de cobre en su composición funcionan como inmunoestimulador de las plantas. Como resultado, los científicos planean obtener una preparación que aumente la cantidad de material de siembra cosechado. Los resultados del trabajo han sido publicados en Nanomaterials revista científica internacional.

Los métodos modernos de fitoproducción masiva incluyen la obtención de material de siembra de plantas leñosas mediante micropropagación clonal in vitro. Este método de propagación vegetativa hace posible obtener nuevas plantas, genéticamente idénticas al espécimen original, en un recipiente de laboratorio u otro entorno experimental controlado en lugar de dentro de un organismo vivo o entorno natural.

Existen algunos desafíos con la nueva tecnología:dado que los medios nutrientes para los fitoclones brindan las condiciones ideales para el crecimiento microbiano, es necesario crear nuevas plantas y mantenerlas en completa esterilidad. Los antibióticos se utilizan cada vez más para reducir el riesgo de contaminación en plantas propagadas in vitro.

Sin embargo, junto con el efecto bactericida, los antibióticos también pueden tener un efecto tóxico sobre los tejidos de las plantas, inhibiendo su crecimiento y desarrollo. Además, los microorganismos pueden adaptarse a los biocidas mediante mutaciones, lo que conduce a la resistencia de los fitopatógenos. Según científicos rusos, el uso de nanopartículas como agentes esterilizantes podría ser una alternativa segura a los antibióticos.

El equipo de investigación de científicos de NUST MISIS, Universidad Estatal de Silvicultura y Tecnologías de Voronezh que lleva el nombre de G.F. La Universidad Estatal de Morozov y Tambov, que lleva el nombre de G. R. Derzhavin, tuvo como objetivo evaluar los efectos de las nanopartículas de óxido de cobre en el crecimiento de colonias de hongos de moho formadores de esporas, así como en la producción de genes de resistencia al estrés en clones de abedul in vitro cuando se infectan con fitopatógenos.

"Como esperábamos, las nanopartículas de óxido de cobre tenían un efecto antifúngico pronunciado sobre los fitopatógenos en el cultivo de plantas, lo cual es consistente con los resultados de varios estudios previos. Como posibles mecanismos de este fenómeno, asumimos tanto la difusión de iones de cobre, que es un agente antimicrobiano y efectos nanotóxicos específicos, como la inducción de estrés oxidativo o daño a la membrana celular", dijo Olga Zakharova, experta del Departamento de Nanosistemas Funcionales y Materiales de Alta Temperatura de NUST MISIS.

Curiosamente, según los desarrolladores, la máxima esterilidad de las plantas se observó a la menor concentración de nanopartículas estudiadas. Los científicos sugieren que el efecto no se logra a través de la destrucción directa de los microorganismos fitopatógenos por medio de nanopartículas, sino indirectamente a través de la estimulación de la inmunidad de las plántulas.

“Las nanopartículas en bajas concentraciones pueden causar un estrés moderado en las plantas, una de cuyas reacciones es un cambio en su estado bioquímico. Compuestos como las peroxidasas y los polifenoles, que forman parte del sistema de protección no específica de las plantas frente a microorganismos fitopatógenos, Al mismo tiempo, un aumento en la concentración de nanopartículas aumenta el estrés inducido por 'nano', y la eficiencia general de la adaptación de la planta al estrés comienza a disminuir, lo que finalmente se manifiesta por un número reducido de microclones viables. en la concentración máxima de nanopartículas", agregó Olga Zakharova.

Según los investigadores, los datos obtenidos confirman la posibilidad de utilizar nanopartículas de óxido de cobre para optimizar la tecnología de cultivo de plantas in vitro. La siguiente etapa del proyecto es identificar con precisión los mecanismos por los cuales las nanopartículas afectan a las plantas y los fitopatógenos. + Explora más

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