Potencial de Nuevos Nanomateriales de Magnesio para Manejar la Enfermedad de Manchas Bacterianas del Tomate en Condiciones de Invernadero y de Campo
Autores: Liao, Ying-Yu; Pereira, Jorge; Huang, Ziyang; Fan, Qiurong; Santra, Swadeshmukul; White, Jason C.; De La Torre-Roche, Roberto; Da Silva, Susannah; Vallad, Gary E.; Freeman, Joshua H.; Jones, Jeffrey B.; Paret, Mathews L.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Potencial de Nuevos Nanomateriales de Magnesio para Manejar la Enfermedad de Manchas Bacterianas del Tomate en Condiciones de Invernadero y de Campo
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Manchas bacterianas
Nano-MgOs
SgMc
Condiciones de campo
Nanomateriales
Reducción de enfermedades
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
La mancha bacteriana del tomate es una de las enfermedades más relevantes económicamente que afectan a las plantas de tomate a nivel mundial. En estudios anteriores, las nanopartículas de óxido de magnesio no formuladas (nano-MgOs) redujeron significativamente la severidad de la enfermedad en condiciones de invernadero y de campo. Sin embargo, la agregación de nano-MgO en suspensión líquida dificulta su uso en aplicaciones de campo. Por lo tanto, formulamos dos nuevos nanomateriales de MgO (SgMg #3 y SgMg #2.5) y un nanomaterial de MgOH (SgMc) y evaluamos sus características físicas, propiedades antibacterianas y capacidades de reducción de enfermedades. Entre los tres nanomateriales de Mg, SgMc mostró la mayor eficacia contra cepas tolerantes al cobre in vitro y proporcionó reducción de enfermedades en los experimentos de invernadero en comparación con un bactericida comercial de Cu y un control no tratado. Sin embargo, SgMc no fue consistentemente efectivo en condiciones de campo. Para determinar la causa de su eficacia inconsistente en diferentes entornos, monitoreamos el tamaño de las partículas, el potencial zeta, la morfología y la cristalinidad de los tres materiales formulados y de nano-MgOs. El tamaño de las partículas de MgO se determinó mediante técnicas de microscopía electrónica de barrido (SEM) y dispersión de luz dinámica (DLS). Un estudio de difracción de rayos X (XRD) confirmó un cambio en la cristalinidad de MgO de una estructura cristalina de periclasa a una estructura cristalina de brucita Mg(OH). Como resultado, la actividad bactericida se correlacionó con la alta cristalinidad presente en nano-MgOs y SgMc, mientras que la potencia antimicrobiana inconsistente de SgMg #3 y SgMg #2.5 podría haber estado relacionada con la pérdida de cristalinidad. Se necesitan estudios futuros para determinar qué variables específicas afectan el rendimiento de estos nanomateriales en el campo en comparación con las condiciones de invernadero. Aunque SgMc no condujo a una reducción significativa de la severidad de la enfermedad en el campo, aún tiene el potencial de actuar como una alternativa al Cu contra la enfermedad de la mancha bacteriana en la producción de plántulas de tomate.
Descripción
La mancha bacteriana del tomate es una de las enfermedades más relevantes económicamente que afectan a las plantas de tomate a nivel mundial. En estudios anteriores, las nanopartículas de óxido de magnesio no formuladas (nano-MgOs) redujeron significativamente la severidad de la enfermedad en condiciones de invernadero y de campo. Sin embargo, la agregación de nano-MgO en suspensión líquida dificulta su uso en aplicaciones de campo. Por lo tanto, formulamos dos nuevos nanomateriales de MgO (SgMg #3 y SgMg #2.5) y un nanomaterial de MgOH (SgMc) y evaluamos sus características físicas, propiedades antibacterianas y capacidades de reducción de enfermedades. Entre los tres nanomateriales de Mg, SgMc mostró la mayor eficacia contra cepas tolerantes al cobre in vitro y proporcionó reducción de enfermedades en los experimentos de invernadero en comparación con un bactericida comercial de Cu y un control no tratado. Sin embargo, SgMc no fue consistentemente efectivo en condiciones de campo. Para determinar la causa de su eficacia inconsistente en diferentes entornos, monitoreamos el tamaño de las partículas, el potencial zeta, la morfología y la cristalinidad de los tres materiales formulados y de nano-MgOs. El tamaño de las partículas de MgO se determinó mediante técnicas de microscopía electrónica de barrido (SEM) y dispersión de luz dinámica (DLS). Un estudio de difracción de rayos X (XRD) confirmó un cambio en la cristalinidad de MgO de una estructura cristalina de periclasa a una estructura cristalina de brucita Mg(OH). Como resultado, la actividad bactericida se correlacionó con la alta cristalinidad presente en nano-MgOs y SgMc, mientras que la potencia antimicrobiana inconsistente de SgMg #3 y SgMg #2.5 podría haber estado relacionada con la pérdida de cristalinidad. Se necesitan estudios futuros para determinar qué variables específicas afectan el rendimiento de estos nanomateriales en el campo en comparación con las condiciones de invernadero. Aunque SgMc no condujo a una reducción significativa de la severidad de la enfermedad en el campo, aún tiene el potencial de actuar como una alternativa al Cu contra la enfermedad de la mancha bacteriana en la producción de plántulas de tomate.