Evaluación de nanopartículas de selenio en la inducción de resistencia a enfermedades contra la enfermedad de manchas y en la promoción del crecimiento en trigo bajo estrés biótico
Autores: Shahbaz, Muhammad; Akram, Abida; Mehak, Asma; Haq, Ehsan ul; Fatima, Noor; Wareen, Gull; Fitriatin, Betty Natalie; Sayyed, R. Z.; Ilyas, Noshin; Sabullah, Mohd Khalizan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Evaluación de nanopartículas de selenio en la inducción de resistencia a enfermedades contra la enfermedad de manchas y en la promoción del crecimiento en trigo bajo estrés biótico
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Estudio
SeNPs
Trigo
Promoción del crecimiento
Enfermedad de manchas foliares
Estrés biótico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 11
Citaciones: Sin citaciones
En el presente estudio, se sintetizaron SeNPs utilizando extractos de hojas y se investigó su promoción del crecimiento en trigo bajo el estrés biótico de la enfermedad de manchas foliares. Los SeNPs fitosintetizados se caracterizaron utilizando espectroscopia UV-visible, microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía de rayos X dispersiva de energía (EDX) y espectroscopia infrarroja transformada de Fourier (FTIR). La eficacia in vitro de diferentes concentraciones de SeNPs fitosintetizados (es decir, 100 g/mL, 150 g/mL, 200 g/mL, 250 g/mL y 300 g/mL) se evaluó utilizando el método de difusión en pozo, que informó que 300 g/mL mostró la máxima inhibición del crecimiento del hongo. Para el estudio in vivo, se aplicaron diferentes concentraciones (10, 20, 30 y 40 mg/L) de SeNPs de forma exógena para evaluar los parámetros morfológicos, fisiológicos y bioquímicos bajo condiciones de control y determinar cuándo se indujo la infección. Entre todos los tratamientos, 30 mg/L de SeNPs funcionaron bien y aumentaron la altura de la planta en un 2.34% en comparación con el control y un 30.7% más que el trigo inoculado con hongo. De manera similar, el peso fresco de la planta y el peso seco aumentaron en un 17.35% y un 13.43% sobre el control y un 20.34% y un 52.48% sobre el trigo tratado con hongo, respectivamente. En el área de superficie de la hoja y la longitud de la raíz, nuestros hallazgos fueron un 50.11% y un 10.37% más altos que el control y un 40% y un 71% más altos que el trigo enfermo, respectivamente. Los parámetros fisiológicos de la planta, es decir, clorofila a, clorofila b y contenido total de clorofila, aumentaron 14, 133 y 16.1 veces sobre el control y 157, 253 y 42 veces sobre el trigo inoculado con patógenos, respectivamente. Nuestros hallazgos sobre el contenido de carotenoides, contenido relativo de agua y el índice de estabilidad de membrana fueron 29, 49 y 81 veces más altos que el control y 187, 63 y 48 veces más altos que el control negativo, respectivamente. En el caso de los parámetros bioquímicos de la planta, se registraron contenidos de prolina, azúcar, flavonoides y fenólicos en 6, 287, 11 y 34 veces más altos que el control y 32, 107, 33 y 4 veces más que el trigo inoculado con hongo, respectivamente. Este estudio se considera el primer enfoque biocompatible para evaluar el potencial de los SeNPs sintetizados de forma verde como sustancias promotoras del crecimiento en trigo bajo el estrés de manchas foliares y una estrategia de gestión efectiva para inhibir el crecimiento fúngico.
Descripción
En el presente estudio, se sintetizaron SeNPs utilizando extractos de hojas y se investigó su promoción del crecimiento en trigo bajo el estrés biótico de la enfermedad de manchas foliares. Los SeNPs fitosintetizados se caracterizaron utilizando espectroscopia UV-visible, microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía de rayos X dispersiva de energía (EDX) y espectroscopia infrarroja transformada de Fourier (FTIR). La eficacia in vitro de diferentes concentraciones de SeNPs fitosintetizados (es decir, 100 g/mL, 150 g/mL, 200 g/mL, 250 g/mL y 300 g/mL) se evaluó utilizando el método de difusión en pozo, que informó que 300 g/mL mostró la máxima inhibición del crecimiento del hongo. Para el estudio in vivo, se aplicaron diferentes concentraciones (10, 20, 30 y 40 mg/L) de SeNPs de forma exógena para evaluar los parámetros morfológicos, fisiológicos y bioquímicos bajo condiciones de control y determinar cuándo se indujo la infección. Entre todos los tratamientos, 30 mg/L de SeNPs funcionaron bien y aumentaron la altura de la planta en un 2.34% en comparación con el control y un 30.7% más que el trigo inoculado con hongo. De manera similar, el peso fresco de la planta y el peso seco aumentaron en un 17.35% y un 13.43% sobre el control y un 20.34% y un 52.48% sobre el trigo tratado con hongo, respectivamente. En el área de superficie de la hoja y la longitud de la raíz, nuestros hallazgos fueron un 50.11% y un 10.37% más altos que el control y un 40% y un 71% más altos que el trigo enfermo, respectivamente. Los parámetros fisiológicos de la planta, es decir, clorofila a, clorofila b y contenido total de clorofila, aumentaron 14, 133 y 16.1 veces sobre el control y 157, 253 y 42 veces sobre el trigo inoculado con patógenos, respectivamente. Nuestros hallazgos sobre el contenido de carotenoides, contenido relativo de agua y el índice de estabilidad de membrana fueron 29, 49 y 81 veces más altos que el control y 187, 63 y 48 veces más altos que el control negativo, respectivamente. En el caso de los parámetros bioquímicos de la planta, se registraron contenidos de prolina, azúcar, flavonoides y fenólicos en 6, 287, 11 y 34 veces más altos que el control y 32, 107, 33 y 4 veces más que el trigo inoculado con hongo, respectivamente. Este estudio se considera el primer enfoque biocompatible para evaluar el potencial de los SeNPs sintetizados de forma verde como sustancias promotoras del crecimiento en trigo bajo el estrés de manchas foliares y una estrategia de gestión efectiva para inhibir el crecimiento fúngico.