Nanopartículas de quitosano-GSNO y el tratamiento con silicio mejoran la germinación y el crecimiento de plántulas de soja (L.)
Autores: Steven, Senabulya; Islam, Mohammad Shafiqul; Ghimire, Amit; Methela, Nusrat Jahan; Kwon, Eun-Hae; Yun, Byung-Wook; Lee, In-Jung; Kim, Seong-Hoon; Kim, Yoonha
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Nanopartículas de quitosano-GSNO y el tratamiento con silicio mejoran la germinación y el crecimiento de plántulas de soja (L.)
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Soja
Germinación de semillas
Nanopartículas de quitosano-GSNO
Activación con Si
Crecimiento de plántulas
ácido giberélico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 7
Citaciones: Sin citaciones
La soja, un cultivo de legumbres importante, ha visto una disminución en su producción debido a desafíos en la germinación de semillas y el desarrollo de plántulas. Así, en este estudio, investigamos sistemáticamente la influencia de varias concentraciones de nanopartículas de quitosano-S-nitrosoglutación (quitosano-GSNO) (0, 25, 50 y 100 uM) y Si (0, 0.5 y 1 mM) en la germinación de semillas de soja y el crecimiento de plántulas durante cinco diferentes duraciones de tratamiento (rango: 1-5 h en cada concentración). Se observaron diferencias significativas en todos los parámetros, excepto en el diámetro de las plántulas, con ambos tratamientos. La germinación de semillas se mejoró significativamente después de 3 h de tratamiento en ambos tratamientos. El porcentaje final de germinación (FGP), el porcentaje máximo de germinación (PGP), el índice de vigor (VI), la biomasa de plántulas (SB), la longitud del hipocótilo (HL) y la longitud radical (RL) de las semillas tratadas con nanopartículas de quitosano-GSNO al 100 M aumentaron en un 20.3%, 41.3%, 78.9%, 25.2%, 15.7% y 65.9%, respectivamente, en comparación con el control; sin embargo, el tiempo medio de germinación (MGT) disminuyó en un 18.43%. El tratamiento con Si a 0.5 mM aumentó el FGP, PGP, VI, SB, HL y RL en un 13.9%, 55.17%, 39.2%, 6.5%, 22.5% y 25.1%, respectivamente, pero redujo el MGT en un 12.29% en comparación con el tratamiento de control. El tratamiento con quitosano-GSNO y Si reguló al alza la expresión relativa de genes relacionados con el ácido giberélico (GA) y reguló a la baja la de genes relacionados con el ácido abscísico (ABA). La aplicación de quitosano-GSNO y Si aumentó los niveles de GA bioactiva y simultáneamente redujo el contenido de ABA. Por lo tanto, el uso de nanopartículas exógenas de quitosano-GSNO y Si como agentes de tratamiento tuvo un efecto beneficioso en la germinación de semillas y el crecimiento de plántulas debido a la regulación al alza en la expresión de GA y la regulación a la baja en la expresión de ABA. Se necesita más investigación para comprender el impacto combinado de Si y nanopartículas de quitosano-GSNO, incluidos sus efectos sobre los niveles de expresión de otras hormonas y genes incluso en la etapa de crecimiento posterior del cultivo.
Descripción
La soja, un cultivo de legumbres importante, ha visto una disminución en su producción debido a desafíos en la germinación de semillas y el desarrollo de plántulas. Así, en este estudio, investigamos sistemáticamente la influencia de varias concentraciones de nanopartículas de quitosano-S-nitrosoglutación (quitosano-GSNO) (0, 25, 50 y 100 uM) y Si (0, 0.5 y 1 mM) en la germinación de semillas de soja y el crecimiento de plántulas durante cinco diferentes duraciones de tratamiento (rango: 1-5 h en cada concentración). Se observaron diferencias significativas en todos los parámetros, excepto en el diámetro de las plántulas, con ambos tratamientos. La germinación de semillas se mejoró significativamente después de 3 h de tratamiento en ambos tratamientos. El porcentaje final de germinación (FGP), el porcentaje máximo de germinación (PGP), el índice de vigor (VI), la biomasa de plántulas (SB), la longitud del hipocótilo (HL) y la longitud radical (RL) de las semillas tratadas con nanopartículas de quitosano-GSNO al 100 M aumentaron en un 20.3%, 41.3%, 78.9%, 25.2%, 15.7% y 65.9%, respectivamente, en comparación con el control; sin embargo, el tiempo medio de germinación (MGT) disminuyó en un 18.43%. El tratamiento con Si a 0.5 mM aumentó el FGP, PGP, VI, SB, HL y RL en un 13.9%, 55.17%, 39.2%, 6.5%, 22.5% y 25.1%, respectivamente, pero redujo el MGT en un 12.29% en comparación con el tratamiento de control. El tratamiento con quitosano-GSNO y Si reguló al alza la expresión relativa de genes relacionados con el ácido giberélico (GA) y reguló a la baja la de genes relacionados con el ácido abscísico (ABA). La aplicación de quitosano-GSNO y Si aumentó los niveles de GA bioactiva y simultáneamente redujo el contenido de ABA. Por lo tanto, el uso de nanopartículas exógenas de quitosano-GSNO y Si como agentes de tratamiento tuvo un efecto beneficioso en la germinación de semillas y el crecimiento de plántulas debido a la regulación al alza en la expresión de GA y la regulación a la baja en la expresión de ABA. Se necesita más investigación para comprender el impacto combinado de Si y nanopartículas de quitosano-GSNO, incluidos sus efectos sobre los niveles de expresión de otras hormonas y genes incluso en la etapa de crecimiento posterior del cultivo.