عنوان المقالة:استجابة شتلات الذرة لجسيمات ثاني أكسيد السيليكون النانوية (SiO2NPs) تحت ضغط الجفاف Response of Maize Seedlings to Silicon Dioxide Nanoparticles (SiO2NPs) under Drought Stress
أسماء شرف الدين، خيرية مبارك الوتيد، أحمد أبو اليزيد، حسام البلتاجي، بسمة محمد الحربي، محمد عيسى، محمد القرشي، محمد شرف، نادي عوض الحربي، سالم مسفر القحطاني، محمد إف إم ابراهيم
English Authors
Asmaa A Sharf-Eldin, Khairiah Mubarak Alwutayd, Ahmed Abou El-Yazied, Hossam S El-Beltagi, Basmah M Alharbi, Mohammad AM Eisa, Mohammed Alqurashi, Mohamed Sharaf, Nadi Awad Al-Harbi, Salem Mesfir Al-Qahtani, Mohamed FM Ibrahim
Abstract
في الآونة الأخيرة، حظي استخدام الأسمدة النانوية بقدر كبير من الاهتمام في إدارة النباتات تحت الضغوط الحيوية وغير الحيوية. ومع ذلك، فإن الدراسات التي توضح دور جسيمات ثاني أكسيد السيليكون النانوية (SiO2NPs) في تنظيم تحمل الذرة لإجهاد الجفاف لا تزال في مراحلها الأولى من التطوير. في هذه الدراسة، أظهرت النباتات التي عولجت بجسيمات ثاني أكسيد السيليكون النانوية (0.25 جم / لتر كرش ورقي) تحسنًا كبيرًا في مؤشرات النمو، على الرغم من تعرضها لإجهاد الجفاف. بالإضافة إلى ذلك، أدى عمل جسيمات ثاني أكسيد السيليكون النانوية إلى ارتفاع كبير في مستويات الكلوروفيل والبرولين وسلامة غشاء الخلية ومحتوى الماء في الأوراق والإنزيمات المضادة للأكسدة (سوبر أكسيد ديسميوتاز (SOD) وكاتالاز (CAT) وجواياكول بيروكسيديز (G-POX)). في المقابل، لوحظ اتجاه معاكس في الإصابة التأكسدية والكمية الإجمالية للسكريات القابلة للذوبان ونشاط بيروكسيديز الأسكوربات (APX). وفي الوقت نفسه، لم تتأثر الكاروتينات في النباتات المعالجة وغير المعالجة بجسيمات أكسيد السيليكون النانوية تحت ضغط الجفاف. وأظهرت نتائج التحقيق الجزيئي الذي أجري باستخدام تفاعل البوليميراز المتسلسل العكسي الكمي أن التعبير النسبي لبروتين D2 للنظام الضوئي الثاني (PsbD) ارتفع في النباتات المعالجة بجسيمات أكسيد السيليكون النانوية استجابة لضغط الجفاف، في حين انخفض التعبير عن البروتين الشبيه بالتناضح (OSM-34) والأكوابورين (AQPs) في النباتات المعالجة بجسيمات أكسيد السيليكون النانوية استجابة لضغط الجفاف. وقد يمهد هذا البحث الطريق لمزيد من التحقيقات حول كيفية تعزيز جسيمات أكسيد السيليكون النانوية لمقاومة النباتات لضغط الجفاف
Abstract
Recently, the use of nanofertilizers has received a great deal of attention in managing plants under biotic and abiotic stresses. However, studies that elucidate the role of silicon dioxide nanoparticles (SiO2NPs) in regulating maize tolerance to drought stress are still at early stages of development. In this study, plants that were treated with SiO2NPs (0.25 g/L as foliar spray) displayed considerable improvement in the growth indices, despite being subjected to drought stress. In addition, the action of SiO2NPs led to a considerable rise in the levels of chlorophylls, proline, cell membrane integrity, leaf water content, and antioxidant enzymes (superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), and guaiacol peroxidase (G-POX)). In contrast, an inverse trend was seen in the oxidative injury, the total amount of soluble sugars, and the activity of ascorbate peroxidase (APX). At the same time, carotenoids were unaffected in SiO2NPs-treated and non-treated plants under drought stress. The results of the molecular investigation that was conducted using qRT-PCR showed that the relative expression of the D2 protein of photosystem II (PsbD) was elevated in SiO2NPs-treated plants in response to drought stress, while the expression of the osmotic-like protein (OSM-34) and aquaporin (AQPs) was downregulated in SiO2NPs-treated plants in response to drought stress. This research could pave the way for further investigations into how SiO2NPs boost plant resistance to drought stress
د.محمد كامل عبده علوان شرف | Dr. Mohamed Kamel Abdo Elwan Sharaf | 1513