Efectos Específicos por Etapas de las Nanopartículas de Plata en la Fisiología Durante las Primeras Etapas de Crecimiento del Arroz
Autores: Pan, Ruxue; Zhang, Zailin; Li, Ya; Zhu, Sihong; Anwar, Sumera; Huang, Jiaquan; Zhang, Chuanling; Yin, Liyan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Efectos Específicos por Etapas de las Nanopartículas de Plata en la Fisiología Durante las Primeras Etapas de Crecimiento del Arroz
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Nanopartículas de plata
Crecimiento de cultivos
Germinación de semillas
Etapas de plántulas
Eficiencia fotosintética
Sistemas antioxidantes
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
Las nanopartículas de plata (AgNPs), materiales nanométricos ampliamente utilizados, pueden afectar negativamente el crecimiento y desarrollo de los cultivos. Sin embargo, sigue sin estar claro si los cultivos muestran respuestas similares al estrés por AgNPs en las etapas de germinación de semillas y plántulas. En este estudio, las semillas y plántulas de arroz fueron expuestas a AgNPs, y se registraron su crecimiento, eficiencia fotosintética y sistemas antioxidantes. Se demostró una acumulación significativa de AgNPs en los tejidos del arroz, con una acumulación notablemente mayor en las plántulas expuestas a AgNPs después de la germinación en comparación con la exposición a AgNPs durante la germinación. Las raíces mostraron una mayor acumulación de AgNPs que los brotes en ambas etapas. La exposición a AgNPs durante la etapa de germinación de semillas, incluso a concentraciones de hasta 2 mg/L, no afectó significativamente el crecimiento, los índices fisiológicos o el estrés oxidativo. En contraste, las plántulas expuestas a 1 y 2 mg/L de AgNPs mostraron reducciones significativas en la longitud de los brotes, la biomasa, el contenido de nutrientes y la eficiencia fotosintética. A bajas concentraciones de AgNPs, la tasa máxima relativa de transporte de electrones (rETR) se redujo significativamente, mientras que las concentraciones más altas causaron descensos pronunciados en las curvas transitorias de fluorescencia de clorofila a (OJIP) en comparación con el grupo de control. Las actividades de las enzimas antioxidantes aumentaron en ambas hojas y raíces de manera dependiente de la dosis, con raíces que mostraron una actividad significativamente mayor, lo que sugiere que las raíces son el sitio principal de las respuestas al estrés por AgNPs. En conclusión, el arroz responde de manera diferente a la exposición a AgNPs en distintas etapas de desarrollo, siendo la etapa de plántula más susceptible al estrés inducido por AgNPs que la etapa de germinación de semillas. Estos hallazgos subrayan la importancia de considerar las etapas de crecimiento al evaluar la seguridad alimentaria y los riesgos ambientales asociados con la exposición a AgNPs.
Descripción
Las nanopartículas de plata (AgNPs), materiales nanométricos ampliamente utilizados, pueden afectar negativamente el crecimiento y desarrollo de los cultivos. Sin embargo, sigue sin estar claro si los cultivos muestran respuestas similares al estrés por AgNPs en las etapas de germinación de semillas y plántulas. En este estudio, las semillas y plántulas de arroz fueron expuestas a AgNPs, y se registraron su crecimiento, eficiencia fotosintética y sistemas antioxidantes. Se demostró una acumulación significativa de AgNPs en los tejidos del arroz, con una acumulación notablemente mayor en las plántulas expuestas a AgNPs después de la germinación en comparación con la exposición a AgNPs durante la germinación. Las raíces mostraron una mayor acumulación de AgNPs que los brotes en ambas etapas. La exposición a AgNPs durante la etapa de germinación de semillas, incluso a concentraciones de hasta 2 mg/L, no afectó significativamente el crecimiento, los índices fisiológicos o el estrés oxidativo. En contraste, las plántulas expuestas a 1 y 2 mg/L de AgNPs mostraron reducciones significativas en la longitud de los brotes, la biomasa, el contenido de nutrientes y la eficiencia fotosintética. A bajas concentraciones de AgNPs, la tasa máxima relativa de transporte de electrones (rETR) se redujo significativamente, mientras que las concentraciones más altas causaron descensos pronunciados en las curvas transitorias de fluorescencia de clorofila a (OJIP) en comparación con el grupo de control. Las actividades de las enzimas antioxidantes aumentaron en ambas hojas y raíces de manera dependiente de la dosis, con raíces que mostraron una actividad significativamente mayor, lo que sugiere que las raíces son el sitio principal de las respuestas al estrés por AgNPs. En conclusión, el arroz responde de manera diferente a la exposición a AgNPs en distintas etapas de desarrollo, siendo la etapa de plántula más susceptible al estrés inducido por AgNPs que la etapa de germinación de semillas. Estos hallazgos subrayan la importancia de considerar las etapas de crecimiento al evaluar la seguridad alimentaria y los riesgos ambientales asociados con la exposición a AgNPs.