مجله باروری خاک

مجله باروری خاک

پاسخ‌های رشدی، آناتومیکی و بیوشیمیایی گیاه اسفناج به تیمار نانوذرات اکسید روی

نوع مقاله : مقاله علمی- پژوهشی

نویسندگان
1 گروه علوم گیاهی،سلولی ومولکولی، دانشکده علوم طبیعی، دانشگاه تبریز،تبریز،ایران
2 پژوهشکده کشاورزی هسته ای، پژوهشگاه علوم وفنون هسته ای، کرج، ایران
3 گروه علوم و مهندسی خاک،دانشکده کشاورزی، دانشگاه زنجان،زنجان،ایران
چکیده
گسترش روزافزون کاربرد نانوذرات اکسید روی (ZnO NPs) در کشاورزی مدرن، با وجود مزایای عملکردی، نگرانی‌هایی جدی پیرامون سمیت سلولی و پیامدهای زیست‌محیطی آن‌ها ایجاد کرده است. پژوهش حاضر با هدف واکاوی دقیق برهم‌کنش‌های این نانوذرات با گیاه اسفناج (Spinacia oleracea L.) و ارزیابی پاسخ‌های چندجانبه گیاه طراحی گردید. بدین منظور، پس از سنتز و مشخصه‌یابی دقیق نانوذرات با بهره‌گیری از تکنیک‌های پیشرفته TEM، XRD و FT-IR، تأثیر غلظت‌های مختلف (۰، ۳۵، ۷۵ و ۱۵۰ میلی‌گرم بر لیتر) بر شاخص‌های مورفولوژیکی (وزن و طول اندام‌ها)، ویژگی‌های تشریحی (ضخامت دیواره سلولی و ساختار آوندی) و پارامترهای بیوشیمیایی (رنگدانه‌های فتوسنتزی، متابولیت‌های ثانویه و آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی) مورد سنجش قرار گرفت. یافته‌ها حاکی از رفتار دوگانه و وابسته به دوز نانوذرات بود؛ به‌طوری‌که غلظت‌های پایین محرک رشد بوده، اما سطوح بالا با القای تنش اکسیداتیو، منجر به فعال‌سازی مکانیسم‌های دفاعی گیاه شامل ضخیم‌شدن دیواره‌های سلولی و ارتقای فعالیت سیستم آنتی‌اکسیدانی گردید. این مطالعه با ارائه شواهد علمی از نحوه سازگاری آناتومیکی و بیوشیمیایی اسفناج، الگویی کارآمد جهت بهینه‌سازی مصرف نانوکودها، مدیریت ریسک سمیت و توسعه کشاورزی پایدار و ایمن فراهم می‌آورد.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Growth, anatomical and biochemical responses of spinach plants to zinc oxide nanoparticles treatment

نویسندگان English

Elham Lamizadeh 3
Mehdi Nourzadeh Hadad 2
چکیده English

The widespread application of zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) in modern agriculture, despite their functional benefits, has raised serious concerns regarding cytotoxicity and environmental implications. The current study was designed to rigorously investigate the interactions of these nanoparticles with spinach (Spinacia oleracea L.) and to evaluate the plant’s multifaceted responses. To this end, following the synthesis and precise characteriza-tion of the nanoparticles utilizing advanced TEM, XRD, and FT-IR techniques, the effects of various concentra-tions (0, 35, 75, and 150 mg/L) on morphological indices (organ weight and length), anatomical features (cell wall thickness and vascular structure), and biochemical parameters (photosynthetic pigments, secondary metabolites, and antioxidant enzymes) were assessed. The findings revealed a dual, dose-dependent behavior of the nanopar-ticles; low concentrations stimulated growth, whereas high levels induced oxidative stress, triggering the activa-tion of plant defense mechanisms, including cell wall thickening and the enhancement of antioxidant system ac-tivity. By providing scientific evidence regarding the anatomical and biochemical adaptation mechanisms of spinach, this study offers a valuable framework for optimizing nano-fertilizer application, managing toxicity risks, and fostering the development of safe and sustainable agriculture.

کلیدواژه‌ها English

antioxidant enzymes
morphology
nanotechnology in agricultureو zinc oxide nanoparticles

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 18 آذر 1404

  • تاریخ دریافت 04 شهریور 1404
  • تاریخ بازنگری 30 آبان 1404
  • تاریخ پذیرش 10 آذر 1404
  • تاریخ انتشار 18 آذر 1404