تاثیر سنتز سبز نانو ذرات اکسید روی در کاهش آسیب اکسیداتیو و افزایش آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی ناشی از آلودگی سفید بالک در گیاه گوجه‌فرنگی

پذیرفته شده برای پوستر
کد مقاله : 1175-25IPPC
نویسندگان
1گروه گیاهپزشکی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی،اردبیل، ایران
2گروه گیاه‌پزشکی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
3موسسه تحقیقات علوم شیلاتی کشور، گروه امورتحقیقات بهداشت و بیماریهای آبزیان، مرکز تحقیقات شیلاتی آبهای دور (چابهار)، ایران
چکیده
در مطالعه حاضر، سنتز سبز نانو ذرات اکسید روی (ساختارهای شش ضلعی و اندازه ذرات از 5 نانومتر تا 65 نانومتر) بر مبنای عصاره Sargassum ilicifolium و فرم بالک اکسید روی استفاده شد. این مطالعه به بررسی تاثیر غلظت‌‌های مختلف (0، 5، 10، 25، 50 و 100 پی‌پی‌ام) نانو ذرات روی و اکسید روی بر مشخصات فتوسنتزی و تغییرات بیوشیمیایی مرتبط با آن در گیاهان گوجه‌‌فرنگی تحت آلودگی سفید بالک پرداخته شد. نتایج نشان داد که طیف‌‌سنجی تبدیل فوریه فرو سرخ (FT-IR) عصاره‌ی S. ilicifolium و سنتز سبز نانو ذرات اکسید روی پیک‌‌های ازدیاد طول و انتقال متفاوتی را با گروه‌‌های عاملی مختلف مانند گروه‌‌های کربوکسیل، آمین‌‌ها، آلکین‌‌ها و الکل‌‌ها نشان دادند. کاربرد غلظت 25 پی‌پی‌ام سنتز سبز نانو ذرات اکسید روی سبب کاهش تنش اکسیداتیو ناشی از سفید بالک با افزایش محتوای فلاونوئید کل (TFC)، کلروفیل a، b و کلروفیل کل نسبت به غلظت 5 پی‌پی‌ام شد، در حالی‌که محلول‌پاشی با غلظت 50 پی‌پی‌ام فرم بالک اکسید روی به طور قابل توجهی سبب افزایش مقادیر آنها نسبت به غلظت 5 پی‌پی‌ام شد. کاربرد تمام غلظت‌های سنتز سبز نانو ذرات اکسید به طور معنی‌داری سبب افزایش میزان کاروتنوئید و آنتوسیانین کل (TAC) و فعالیت پراکسیداز (POX) نسبت به گیاهان شاهد تحت شرایط آلودگی سفید بالک شد. استفاده از غلظت 50 پی‌پی‌ام نانو ذرات اکسید روی، استرس اکسیداتیو ناشی از سفید بالک را کاهش داد، همانطور که غلظت 10 پی‌پی‌ام و شاهد سبب افزایش فعالیت‌‌های سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، آسکوربات پراکسیداز (APX) و فنیل آلانین آمونیا لیاز (PAL) شدند. استفاده از 50 پی‌پی‌ام نانوذرات اکسید روی، استرس اکسیداتیو ناشی از آلودگی سفید بالک را کاهش داد، همچنین کاهش غلظت مالون دی‌آلدئید (MDA) در مقایسه با 10 پی‌پی‌ام و شاهد نشان داد، در حالی که این غلظت فرم بالک اکسید روی سبب افزایش غلظت MDA در مقایسه با 5 پی‌پی‌ام شد. بنابراین، از دیگر غلظت‌‌های نانو ذرات اکسید روی آزمایش‌‌شده، 25 و 50 پی ‌پی‌ ام نانو ذرات اکسید روی نه تنها متابولیت‌‌های ثانویه و مکانیسم دفاعی برگ‌‌های گوجه‌‌فرنگی را تحت تنش زیستی افزایش دادند، بلکه می‌‌توانند رویکردی امیدوار‌کننده برای ترویج یک محصول سالم برای کاهش استفاده از آفت‌کش‌ها برای کنترل این آفت داشته باشند.
کلیدواژه ها
 
Title
The effect of green synthesis of zinc oxide nanoparticles in reducing oxidative damage and increasing antioxidant enzymes caused by whitefly in tomato plants
Authors
Mozhgan Mardani-Talaee, Jabraeil Razmjou, Ashkan Ajdari
Abstract
In the current study, biogenic ZnO-NPs (hexagonal structures and particle sizes from 5 nm to 65 nm) of green ZnO synthesized by Sargassum ilicifolium extract and bulk ZnO (B ZnO) were used. This study investigated the efficacy of different concentrations (0, 5, 10, 25, 50 and 100 ppm) of ZnO-NPs and B ZnO foliar spray on the photosynthetic profile and associated biochemical changes of tomato plants under whitefly infestation. The results showed that the Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR) of the extract of S. ilicifolium and the green synthesis of ZnO-NPs exhibited different elongation and transition peaks associated with different functional groups such as carboxyl groups, amines, alkynes and alcohols. Application of 25 ppm green-synthesized ZnO-NPs decreased whitefly-induced oxidative stress by increasing total flavonoid content (TFC), chlorophyll a, b and total chlorophyll compared to 5 ppm, while spraying with 50 ppm B ZnO significantly increased the levels compared to 5 ppm. Application of all concentrations of green ZnO-NPs significantly increased total carotenoids and anthocyanins (TAC) content and peroxidase (POX) activity compared to control plants under infected whitefly conditions. Application of 50 ppm green ZnO-NPs reduced the oxidative stress induced by the infected whitefly as shown by the increased activities of superoxide dismutase (SOD), ascorbate peroxidase (APX) and phenylalanine ammonia-lyase (PAL) compared to 10 ppm and untreated controls. Application of 50 ppm green ZnO-NPs decreased oxidative stress induced by the infected whitefly as shown by the reduction in malondialdehyde (MDA) concentrations compared to 10 ppm and untreated controls, while this concentration of B ZnO increased MDA concentrations compared to 5 ppm. Thus, out of other ZnO-NPs concentrations tested, 25 and 50 ppm ZnO-NPs not only increased the secondary metabolites and defense mechanism of tomato leaves under biotic stress, but also could be a promising approach to promote a healthy crop to reduce the use of pesticides to control this pest.
Keywords
Biosafety, Brown seaweed, ZnO-NPs, defense mechanism, foliar, sup sucking pests