Nanochitosan hỗ trợ sự phát triển của Zea mays và cũng duy trì sức khỏe đất sau sự phát triển

3 Biotech - Tập 7 - Trang 1-9 - 2017
Priyanka Khati1, Parul Chaudhary1, Saurabh Gangola1, Pankaj Bhatt1, Anita Sharma1
1GB Pant University of Agriculture and Technology, Pantnagar, India

Tóm tắt

Nghiên cứu hiện tại đánh giá tác động của nanochitosan kết hợp với vi khuẩn thúc đẩy sinh trưởng thực vật (PGPR), PS2 và PS10 đến sự phát triển của cây ngô. Các PGPR đã được nhận diện trước đó là Bacillus spp. dựa trên phân tích trình tự 16S rDNA. Quan sát cho thấy các chỉ số sức khỏe cây trồng được cải thiện như tỷ lệ nảy mầm (từ 60% lên 96,97%), chiều cao cây (tăng 1,5 lần) và diện tích lá (tăng gấp 2 lần). Sự biến động trong các thông số lý hóa khác nhau (pH, carbon hữu cơ có thể oxy hóa, phốt pho có sẵn, kali có sẵn, nitơ amoni và nitơ nitrat) cũng đã được quan sát. Hoạt động của các enzyme chỉ thị sức khỏe đất (dehydrogenase, thủy phân fluorescein diacetate và phosphatase kiềm) cũng được cải thiện từ 2 đến 3 lần. Các hợp chất chuyển hóa thực vật liên quan đến các phương pháp điều trị khác nhau cũng đã được phân tích bằng sắc ký khí – khối phổ (GC–MS) và kết quả cho thấy sự gia tăng của các hợp chất alcohols, acid ester và aldehyde. Sự gia tăng của các axit hữu cơ cho thấy cơ chế tăng cường khả năng chịu stress hoạt động trong cây ngô sau khi điều trị bằng nanochitosan.

Từ khóa

#nanochitosan #vi khuẩn thúc đẩy sinh trưởng thực vật #PGPR #Zea mays #sức khỏe đất

Tài liệu tham khảo

Aminiyan MM, Sinegani AAS, Sheklabadi M (2015) Aggregation stability and organic carbon fraction in a soil amended with some plant residues, nanozeolite, and natural zeolite. Int J Recycl Org Waste Agric 4(1):11–22 Arnon DI (1949) Copper enzymes in isolated chloroplasts. Polyphenol oxidase in Beta vulgaris. Plant Physiol 24:1–15 Casida L, Klein D, Santoro T (1964) Soil dehydrogenase activity. Soil Sci 98:371–376 Glenn AR (1976) Production of extracellular proteins by bacteria. Annu Rev Microbiol 30:41–62 Gonzalez P, Neilson RP, Lenihan JM, Drapek RJ (2010) Global patterns in the vulnerability of ecosystems to vegetation shifts due to climate change. Glob Ecol Biogeogr 10:1–14 Goto M, Ehara H, Karita S, Takabe K, Ogawa N, Yamada Y, Ogawa S, Yahaya MS, Morita O (2003) Protective effect of silicon on phenolic biosynthesis and ultraviolet spectral stress in rice crop. Plant Sci 164:349–356 Kandeler E (1996) Nitrate. In: Schinner F, Öhlinger R, Kandeler E, Margesin R (eds) Methods in soil biology. Springer, Berlin, pp 408–410 Kloepper JW, Schroth MN, Miller TD (1980) Effect of rhizosphere colonization by Plant Growth promoting rhizobacteria on Potato Plant development and Yield. Phytopathology 70:1078–1082 Li B, Liu B, Su T, Fang Y, Xie G, Wang G, Wang Y, Sun G (2010) Effect of chitosan solution on the inhibition of Pseudomonas fluorescens causing bacterial head root of broccoli. Plant Pathol J 26:189–193 Lu CM, Zhang CY, Wen JQ, Wu GR, Tao MX (2002) Research of the effect of nanometer materials on germination and growth enhancement of Glycine max and its mechanism. Soybean Sci 21:168–172 Maynard AD, Aitken RJ, Butz T, Colvin V, Donaldson K, Oberdörster G, Philbert MA, Ryan J, Seaton A, Stone V, Tinkle SS, Walker L, Warheit NJ, Warheit DB (2006) Safe handling of nanotechnology. Nature 444:267–269 Meng X, Yang L, Kennedy JF, Tian S (2011) Effects of chitosan and oligochitosan on growth of two fungal pathogens and physiological properties in pear fruit. Carbohyd Polym 81:70–75 Mukhopadhyay SS (2014) Nanotechnology in agriculture: prospects and constraints. Nanotechnol Sci Appl 7:63–71 Namasivayam SKR, Chitrakala K (2011) Ecotoxicological effect of Lecanicillium lecanii (Ascomycota: Hypocreales) based silver nanoparticles on growth parameters of economically important plants. J Biopestic 4(1):97–101 Nel A, Xia T, Mädler L, Li N (2006) Toxic potential of materials at the nano level. Science 311(5761):622–627 Purvis AC (1980) Sequence of chloroplast degreening in calamondin fruit as influenced by ethylene and AgNO3. Plant Physiol 66:624–627 Schnurer J, Rosswall T (1982) Fluorescein diacetate hydrolysis as a measure of total microbial activity in soil and litter. Appl Environ Microbiol 6:1256–1261 Seif SM, Sorooshzadeh AH, Rezazadeh S, Naghdibadi HA (2011) Effect of nano silver and silver nitrate on seed yield of borage. J Med Plant Res 5(2):171–175 Shukla SK, Mishra AK, Arotiba OA, Mamba BB (2013) Chitosan-based nanomaterials: a state of the art review. Int J Biol Macromol. doi:10.1016/j.ijbiomac.2013.04.043 Stepanova AN, Yun J, Likhacheva AV, Alonso JM (2007) Multilevel interactions between ethylene and auxin in Arabidopsis roots. Plant Cell 19:2169–2185 Tabatabai MA, Bremner JM (1969) Use of p-nitrophenylphosphate for assay of soil phosphatase activity. Soil Biol Biochem 1:301–307 Urbonaviciute A, Samuoliene G, Sakalauskaite J, Duchovskis P, Brazaityte A, Siksnianiene JB, Ulinskaite R, Sabajeviene G, Baranauskis K (2006) The effect of elevated CO2 concentrations on leaf carbohydrate, chlorophyll contents and photosynthesis in radish. Pol J Environ Stud 15:921–925 Vinhal-Freitas IC, Wangen DRB, Ferreira AS, Corrêa GF, Wendling B (2010) Microbial and enzymatic activity in soil after organic composting. Revista Brasileira de Ciência do Solo 34:757–764 Yoshida S, Forno DA, Cock JH (1972) Laboratory Manual for Physiological studies of rice. International Rice Research Institute. 2nd Ed Zheng L, Hong F, Lu S, Liu C (2005) Effect of nano-TiO2 on strength of naturally aged seeds and growth of spinach. Biol Trace Elem Res 104:83–91 Zhou DM, Jin SY, Wang YJ, Wang P, Weng NY, Wang Y (2012) Assessing the impact of iron-based nanoparticles on pH. Dissolved Org Carbon Nutr Availab Soils Soil Sediment Contam Int J 21(1):101–114