Uma preparação simples e eficaz para a proteção de mudas derivadas in vitro de fitopatógenos foi desenvolvida por uma equipe científica da NUST MISIS em conjunto com colegas de Voronezh e Tambov. Pequenas doses de nanopartículas de óxido de cobre em sua composição funcionam como imunoestimulador de plantas. Como resultado, os cientistas estão planejando obter uma preparação que aumentará a quantidade de material de plantio colhido. Os resultados do trabalho foram publicados na revista Nanomateriais revista científica internacional.
Os métodos modernos de fitoprodução em massa incluem a obtenção de material de plantio de plantas lenhosas por micropropagação clonal in vitro. Este método de propagação vegetativa torna possível obter novas plantas, geneticamente idênticas ao espécime original, em um recipiente de laboratório ou outro ambiente experimental controlado, em vez de dentro de um organismo vivo ou ambiente natural.

Existem alguns desafios com a nova tecnologia:como os meios nutrientes para fitoclones fornecem as condições ideais para o crescimento microbiano, novas plantas precisam ser criadas e mantidas em completa esterilidade. Os antibióticos estão sendo cada vez mais utilizados para reduzir o risco de contaminação em plantas propagadas in vitro.

No entanto, juntamente com o efeito bactericida, os antibióticos também podem ter um efeito tóxico nos tecidos vegetais, inibindo seu crescimento e desenvolvimento. Além disso, os microrganismos podem se adaptar a medicamentos biocidas por meio de mutações, o que leva à resistência dos fitopatógenos. Segundo cientistas russos, o uso de nanopartículas como agentes esterilizantes pode ser uma alternativa segura aos antibióticos.

A equipe de pesquisa de cientistas da NUST MISIS, Universidade Estadual de Florestas e Tecnologias de Voronezh em homenagem a G.F. Morozov e Tambov State University, em homenagem a G. R. Derzhavin, tiveram como objetivo avaliar os efeitos de nanopartículas de óxido de cobre no crescimento de colônias de fungos formadores de esporos, bem como na produção de genes de resistência ao estresse em clones de bétula in vitro quando infectados com fitopatógenos.

"Como esperávamos, as nanopartículas de óxido de cobre tiveram um efeito antifúngico pronunciado sobre fitopatógenos em cultura de plantas, o que é consistente com os resultados de vários estudos anteriores. Como possíveis mecanismos desse fenômeno, assumimos tanto a difusão de íons de cobre, que é um agente antimicrobiano e efeitos nanotóxicos específicos, como a indução de estresse oxidativo ou danos à membrana celular", disse Olga Zakharova, especialista do Departamento de Nanossistemas Funcionais e Materiais de Alta Temperatura da NUST MISIS.

Curiosamente, segundo os desenvolvedores, a esterilidade máxima das plantas foi observada na menor concentração de nanopartículas estudadas. Os cientistas sugerem que o efeito é alcançado não através da destruição direta de microrganismos fitopatogênicos por nanopartículas, mas indiretamente através da estimulação da imunidade das mudas.

"Nanopartículas em baixas concentrações podem causar estresse moderado nas plantas, sendo uma das reações a alteração do seu estado bioquímico. Compostos como peroxidases e polifenóis, que fazem parte do sistema de proteção inespecífica das plantas contra microrganismos fitopatogênicos, Ao mesmo tempo, um aumento na concentração de nanopartículas aumenta o estresse induzido por 'nano', e a eficiência geral de adaptação da planta ao estresse começa a diminuir, o que é finalmente manifestado por um número reduzido de microclones viáveis na concentração máxima de nanopartículas", acrescentou Olga Zakharova.

Segundo os pesquisadores, os dados obtidos confirmam a perspectiva de usar nanopartículas de óxido de cobre para otimizar a tecnologia de cultivo de plantas in vitro. A próxima etapa do projeto é identificar com precisão os mecanismos pelos quais as nanopartículas afetam plantas e fitopatógenos. + Explorar mais

Reduzir o uso de pesticidas com nanopartículas