研究情報
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2024.05.31 塩と植物
Phragmites karka(セイタカヨシ)からのナノ粒子の合成と最適化により、トマトの成長と塩分回復力が向上
Synthesis and optimization of nanoparticles from Phragmites karka improves tomato growth and salinity resilience
塩生植物には、ナノ粒子のキャッピングと安定化を促進できる多くの二次代謝産物が含まれている。
この研究では、バイオテクノロジーの応用と成長分析を用いて、100 mM NaCl中のトマト苗の塩分回復力を評価するために、Phragmites karkaからの酸化亜鉛ナノ粒子の合成と最適化が初めて行われた。
応答曲面法と中央複合材料設計データにより、ZnO NPは植物濃度と塩濃度の2:1の比率(pH 6.5、37.5°C)で安定であることが明らかになった。
UV-Vis分光法から331 nmで得られたピークにより、ZnO NPの合成とこれらのNPが複数の官能基を持つことが確認された。
調製したZnO NPの化学結合形成(FTIRおよびXRDを用いて評価)により、塩生植物P. karkaに由来するZnO NPの結晶構造が確認された。
SEM画像では、ZnO NPの粒子径が23.5 nmで球形であることが明らかになり、DLSはナノ粒子のサイズ(32.6 nm)とゼータ電位(-6.43 mV)を明らかにした。
ZnO NPで処理した植物は、すべての生育週のうち、特にT20(50 mg/L ZnO NP +100 mM NaCl)処理で、塩ストレス下での苗条の長さ(3倍)を含む全体的なトマトの成長パラメーターを増加させた。
葉の数は、T16 (20 mgL-1 ZnO NP + 100 mM NaCl) で増加した。
節と節間の数は、両方のパラメーターにおいて T20 (50 mgL-1 ZnO NP + 100 mM NaCl) で増加した。
塩生植物ナノ粒子は、塩ストレスを受けているトマト植物の耐塩性を改善する有益な生体刺激物質の供給源となる可能性がある。
© 2023 The Author(s). Creative Commons Attribution 4.0 licence (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)
Hanif Maria, et al.
Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, 2024; 55: Null
DOI:10.1016/j.bcab.2023.102972

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