Os nanomateriais projetados (EMs) afetam negativamente ou positivamente o crescimento e o desenvolvimento das plantas atribuídos às suas propriedades físico-químicas, aplicação e concentrações. Estudos anteriores mostraram que o óxido ferroférrico (Fe₃ O₄ ) afetam a germinação de sementes de tabaco (Nicotiana tabacum) de maneiras dependentes do tamanho e da dosagem. No entanto, pouca atenção tem sido dada à resposta do tabaco mediada por EMs aos metais pesados.
Em um estudo publicado no Journal of Nanobiotechnology , pesquisadores do Jardim Botânico Tropical Xishuangbanna (XTBG) da Academia Chinesa de Ciências e da Universidade Agrícola de Shanxi investigaram os mecanismos de tolerância ao cádmio (Cd) mediado por nanopartículas em plantas.

Usando a cultivar de tabaco Yunyan 87 (N. tabacum), os pesquisadores investigaram os efeitos do Fe₃ O₄ ou nanopartículas de óxido de zinco (ZnO NPs) no crescimento de plantas e respostas de Cd em mudas de tabaco.

Eles primeiro determinaram os efeitos do Cd no crescimento das plântulas de tabaco e descobriram que o tratamento com Cd induziu marcadamente a inibição do crescimento na altura da planta, peso fresco da parte aérea, comprimento da raiz e peso fresco.

Para confirmar se Fe₃ O₄ e ZnO NPs desempenharam papéis na mediação da resposta ao Cd, eles aplicaram ainda a exposição foliar ao Fe₃ O₄ , ZnO NPs e soluções iônicas para mudas de tabaco. Exposição foliar ao Fe₃ O₄ ou ZnO NPs mostraram grande potencial em aliviar o crescimento de plantas sob estresse por Cd.

Comparado apenas com mudas tratadas com Cd, Fe₃ O₄ , ZnO NPs e íons promoveram significativamente o crescimento das raízes e a massa fresca. Fe₃ O₄ ou ZnO NPs reprogramaram vias metabólicas críticas, incluindo alcalóides, aminoácidos, flavonóides, e os metabólitos acumulados diferencialmente envolvidos nessas vias foram significativamente correlacionados com o crescimento das plantas.

"Nossos resultados indicam coletivamente que as nanopartículas de metal podem servir como reguladores de crescimento de plantas e fornecer informações sobre como usá-las para melhorar as culturas em áreas contaminadas por metais pesados", disse Wan Jinpeng, do XTBG. + Explorar mais

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