Fe3 O4 e le nanoparticelle di ZnO alleviano la tossicità del cadmio nel tabacco. Credito:Wan Jinpeng
I nanomateriali ingegnerizzati (EM) influenzano negativamente o positivamente la crescita e lo sviluppo delle piante attribuiti alle loro proprietà fisico-chimiche, all'applicazione e alle concentrazioni. Precedenti studi hanno dimostrato che l'ossido ferroferrico (Fe3 O4 ) le nanoparticelle influiscono sulla germinazione dei semi di tabacco (Nicotiana tabacum) in modo dipendente dalle dimensioni e dal dosaggio. Tuttavia, è stata prestata poca attenzione alla risposta del tabacco mediata dai ME ai metalli pesanti.
In uno studio pubblicato su Journal of Nanobiotechnology , i ricercatori dello Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG) dell'Accademia cinese delle scienze e della Shanxi Agricultural University hanno studiato i meccanismi della tolleranza al cadmio mediata da nanoparticelle (Cd) nelle piante.
Utilizzando la cultivar di tabacco Yunyan 87 (N. tabacum), i ricercatori hanno studiato gli effetti del Fe3 O4 o nanoparticelle di ossido di zinco (ZnO NP) sulla crescita delle piante e sulle risposte Cd nelle piantine di tabacco.
Per prima cosa hanno determinato gli effetti del Cd sulla crescita delle piantine di tabacco e hanno scoperto che il trattamento con Cd induceva marcatamente l'inibizione della crescita dell'altezza della pianta, del peso del germoglio fresco, della lunghezza della radice e del peso del fresco.
Per confermare se Fe3 O4 e le NP ZnO hanno svolto un ruolo nella mediazione della risposta Cd, hanno ulteriormente applicato l'esposizione fogliare a Fe3 O4 , ZnO NP e soluzioni ioniche per piantine di tabacco. Esposizione fogliare a Fe3 O4 o ZnO NPs hanno mostrato un grande potenziale nell'alleviare la crescita delle piante sotto stress da Cd.
Rispetto alle sole piantine trattate con Cd, Fe3 O4 , ZnO NP e ioni hanno promosso significativamente la crescita delle radici e il peso fresco. Fe3 O4 o le NP ZnO hanno riprogrammato le vie metaboliche critiche, inclusi alcaloidi, amminoacidi, flavonoidi e i metaboliti differenzialmente accumulati coinvolti in queste vie erano significativamente correlati con la crescita delle piante.
"I nostri risultati indicano collettivamente che le nanoparticelle di metallo possono fungere da regolatori della crescita delle piante e fornire informazioni sul loro utilizzo per migliorare le colture in aree contaminate da metalli pesanti", ha affermato Wan Jinpeng di XTBG. + Esplora ulteriormente
