Modificación de la fotociencia del fotosistema II del tomate con nanorods de óxido de zinc diseñados
Autores: Tryfon, Panagiota; Sperdouli, Ilektra; Adamakis, Ioannis-Dimosthenis S.; Mourdikoudis, Stefanos; Dendrinou-Samara, Catherine; Moustakas, Michael
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modificación de la fotociencia del fotosistema II del tomate con nanorods de óxido de zinc diseñados
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Nanopartículas de óxido de zinc
Oleilamina
Función fotosintética
Especies reactivas de oxígeno
Rendimiento de cultivos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Recientemente propusimos el uso de nanopartículas de óxido de zinc (ZnO NPs) de forma irregular diseñadas y recubiertas con oleilamina (OAm), como bioestimulantes fotosintéticos, para mejorar el rendimiento de los cultivos. En la investigación actual, probamos nanorods (NRs) de ZnO de forma de varilla recién diseñados y recubiertos con oleilamina (ZnO@OAm NRs) en relación con su comportamiento in vivo relacionado con la función fotosintética y la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) en plantas de tomate (Mill.). Los ZnO@OAm NRs se produjeron mediante síntesis solvotérmica. Su evaluación fisicoquímica reveló un tamaño de cristalito de 15 nm, un recubrimiento orgánico del 8.7%, un diámetro hidrodinámico de 122 nm y un potencial zeta de -4.8 mV. El contenido de clorofila de los folíolos de tomate después de un rocío foliar con 15 mg L de ZnO@OAm NRs presentó una respuesta hormética, con un aumento en el contenido 30 minutos después del rocío, que cayó a niveles de control 90 minutos después del rocío. Simultáneamente, 90 minutos después del rocío, la eficiencia del complejo que evoluciona oxígeno (OEC) disminuyó significativamente (< 0.05) en comparación con los valores de control, con un aumento concomitante en la generación de ROS, una disminución en la eficiencia máxima de la fotociencia de PSII (F/F), una disminución en la tasa de transporte de electrones (ETR) y una disminución en el rendimiento cuántico efectivo de la fotociencia de PSII, indicando una reducción en la eficiencia de PSII. La disminución de ETR y F/F se debió a la reducción de la eficiencia de los centros de reacción de PSII. No hubo alteraciones en la energía de excitación excesiva en PSII ni en la fracción de centros de reacción de PSII abiertos (q). Descubrimos que los ZnO@OAm NRs de forma de varilla redujeron la fotociencia de PSII, en contraste con las ZnO@OAm NPs de forma irregular, que mejoraron la eficiencia de PSII. Así, la forma y el recubrimiento orgánico de las nanopartículas juegan un papel crítico en el mecanismo de su acción y su impacto en el rendimiento de los cultivos cuando se utilizan en agricultura.
Descripción
Recientemente propusimos el uso de nanopartículas de óxido de zinc (ZnO NPs) de forma irregular diseñadas y recubiertas con oleilamina (OAm), como bioestimulantes fotosintéticos, para mejorar el rendimiento de los cultivos. En la investigación actual, probamos nanorods (NRs) de ZnO de forma de varilla recién diseñados y recubiertos con oleilamina (ZnO@OAm NRs) en relación con su comportamiento in vivo relacionado con la función fotosintética y la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS) en plantas de tomate (Mill.). Los ZnO@OAm NRs se produjeron mediante síntesis solvotérmica. Su evaluación fisicoquímica reveló un tamaño de cristalito de 15 nm, un recubrimiento orgánico del 8.7%, un diámetro hidrodinámico de 122 nm y un potencial zeta de -4.8 mV. El contenido de clorofila de los folíolos de tomate después de un rocío foliar con 15 mg L de ZnO@OAm NRs presentó una respuesta hormética, con un aumento en el contenido 30 minutos después del rocío, que cayó a niveles de control 90 minutos después del rocío. Simultáneamente, 90 minutos después del rocío, la eficiencia del complejo que evoluciona oxígeno (OEC) disminuyó significativamente (< 0.05) en comparación con los valores de control, con un aumento concomitante en la generación de ROS, una disminución en la eficiencia máxima de la fotociencia de PSII (F/F), una disminución en la tasa de transporte de electrones (ETR) y una disminución en el rendimiento cuántico efectivo de la fotociencia de PSII, indicando una reducción en la eficiencia de PSII. La disminución de ETR y F/F se debió a la reducción de la eficiencia de los centros de reacción de PSII. No hubo alteraciones en la energía de excitación excesiva en PSII ni en la fracción de centros de reacción de PSII abiertos (q). Descubrimos que los ZnO@OAm NRs de forma de varilla redujeron la fotociencia de PSII, en contraste con las ZnO@OAm NPs de forma irregular, que mejoraron la eficiencia de PSII. Así, la forma y el recubrimiento orgánico de las nanopartículas juegan un papel crítico en el mecanismo de su acción y su impacto en el rendimiento de los cultivos cuando se utilizan en agricultura.