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El óxido de zinc nano puede mejorar la tolerancia de los plántulas de portainjerto de manzano M9-T337 al estrés por sal y álcalis al iniciar una variedad de vías fisiológicas y bioquímicas

Autores: Zhai, Jietao; Xian, Xulin; Zhang, Zhongxing; Wang, Yanxiu

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

El óxido de zinc nano puede mejorar la tolerancia de los plántulas de portainjerto de manzano M9-T337 al estrés por sal y álcalis al iniciar una variedad de vías fisiológicas y bioquímicas


Categoría

Ciencias Agrícolas y Biológicas

Subcategoría

Botánica

Palabras clave

Salinización del suelo
Nanomateriales
Plántulas de manzano
NPs de ZnO
Estrés salino y alcalino
Sistema antioxidante

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 11

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La salinización del suelo restringe severamente el crecimiento y desarrollo de los cultivos a nivel mundial, especialmente en la meseta de Loess del noroeste, donde las manzanas constituyen una industria fundamental. Los nanomateriales, aprovechando sus propiedades únicas, pueden facilitar el transporte de nutrientes a los cultivos, mejorando así el crecimiento y desarrollo de las plantas en condiciones de estrés. Para investigar los efectos del óxido de zinc nano (ZnO NP) en el crecimiento y las características fisiológicas de los portainjertos de manzana autoenraizados M9-T337 bajo estrés salino alcalino, se utilizaron plántulas de M9-T337 de un año como materiales experimentales y se usaron ZnO NPs como donantes para el experimento en macetas. Se establecieron seis tratamientos: CK (crecimiento normal), SA (estrés salino alcalino, 100 mmol/L NaCl + NaHCO), T1 (estrés salino alcalino + 50 mg/L ZnO NPs), T2 (estrés salino alcalino + 100 mg/L ZnO NPs), T3 (estrés salino alcalino + 150 mg/L ZnO NPs) y T4 (estrés salino alcalino + 200 mg/L ZnO NPs). Los resultados mostraron que el estrés salino alcalino podía inhibir significativamente el crecimiento y desarrollo de las plántulas M9-T337, reducir las características fotosintéticas y causar acumulación de iones que desencadenan desequilibrios en el sistema de regulación osmótica, hormonas endógenas y sistema antioxidante. Sin embargo, la biomasa, la altura de la planta, el diámetro del tallo, el área total de las hojas y el perímetro de las hojas de las plántulas M9-T337 aumentaron significativamente después del tratamiento con ZnO NP. Específicamente, los ZnO NPs pueden mejorar la capacidad fotosintética de M9-T337 al aumentar el contenido de pigmento fotosintético, regular la intensidad fotosintética y los parámetros de fluorescencia de clorofila. Los ZnO NPs pueden equilibrar el sistema de ajuste osmótico al aumentar los contenidos de proteína soluble (SP), azúcar soluble (SS), prolina (Pro) y almidón, y también pueden mejorar las actividades de las enzimas antioxidantes enzimáticas (SOD, POD y CAT) y no enzimáticas (APX, AAO, GR y MDHAR) para aumentar la capacidad de eliminación de especies reactivas de oxígeno (HO, O), reduciendo en última instancia el daño oxidativo; los ZnO NPs promovieron el crecimiento de las plántulas M9-T337 bajo estrés salino alcalino al responder sinérgicamente a la auxina (IAA), giberelina (GA), zeatina (ZT) y ácido abscísico (ABA). Además, la relación Na/K se redujo al aumentar la expresión de los genes transportadores de Na ( , , , y ) y disminuir la expresión de los genes transportadores de K ( y ). Después de un análisis integral de componentes principales y correlación, el tratamiento T3 (150 mg/L ZnO NPs) mostró el mejor efecto de mitigación. En resumen, 150 mg/L de ZnO NPs (T3) pueden mantener eficazmente el equilibrio hormonal, el equilibrio osmótico y el equilibrio iónico de las células vegetales al promover la capacidad fotosintética de las plántulas M9-T337 y mejorar el mecanismo de defensa antioxidante, mejorando así la tolerancia a la sal alcalina de las plántulas M9-T337.

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