Titanium Dioxide Nanoparticles and Sodium Nitroprusside Alleviate the Adverse Effects of Cadmium Stress on Germination and Seedling Growth of Wheat (Triticum aestivum L)

Faraji, Javad; Sepehri, Ali; Salcedo-Reyes, Juan Carlos

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Titanium Dioxide Nanoparticles and Sodium Nitroprusside Alleviate the Adverse Effects of Cadmium Stress on Germination and Seedling Growth of Wheat (Triticum aestivum L) / Nanopartículas de dióxido de titanio y nitroprusiato de sodio alivian los efectos adversos del estrés por cadmio en la germinación y el crecimiento de as plántulas de trigo (Triticum aestivum L) / Nanopartículas de dióxido de titânio e nitroprussiato de sódio aliviam os efeitos adversos do estresse por cádmio na germinação e no crescimento do trigo (Triticum aestivum L)

Faraji, Javad; Sepehri, Ali; Salcedo-Reyes, Juan Carlos.

Univ. sci ; 23(1): 61-87, Jan.-Apr. 2018. graf

Artículo en Inglés | LILACS, COLNAL | ID: biblio-963359

Abstract Effect of titanium dioxide nanoparticles (TiO2 NPs) (0, 500, 1 000 and 2 000 mg/L) and sodium nitroprusside (SNP) (0 and 100 μM) as nitric oxide (NO) donor, on wheat seed germination and seedling growth were investigated under cadmium (Cd) stress (0, 50 and 100 mM CdCl2). Concentration-dependent declining trends were observed in wheat germination indices upon seed exposure to CdCl2 suspensions which were more obvious under higher Cd stress. Exogenous sodium nitroprusside (SNP) and TiO2 nanoparticles (NPs) positively affected most germination indices under normal and stress conditions. In most cases, combined application of TiO2 NPs and SNP suspensions boosted stimulatory function of both compounds and moderated adverse effects of Cd treatments on wheat seed germination and seedling growth. 2 000 mg/L TiO2 + SNP (100 μM) treatment recorded the best results regarding most germination indices under lower and higher (50 and 100 mM CdCl2) Cd stress. Overall, it could be concluded that application of TiO2 NPs in combination with SNP might be a promising approach in counteracting the adverse effects of Cd stress on wheat seed germination and early growth.

Resumen Se investigó el efecto de nanopartículas de dióxido de titanio (TiO2 NPs) (0, 500, 1 000 and 2 000 mg/L) y nitroprusiato de sodio (SNP) (0 and 100 μM) como donador de óxido nítrico (NO), en la germinación de las semillas y el crecimiento de las plántulas de trigo bajo estrés por Cadmio (Cd) (0, 50 and 100 mM CdCl2). Se observaron tendencias decrecientes en los índices de germinación de las semillas de trigo expuestas a suspensiones de CdCl2. Estas tendencias fueron dependientes de la concentración, y más obvias ante alto estrés por Cd. El Nitroprusiato de Sodio exógeno (SNP) y las nanopartículas de TiO2 (NPs) afectaron positivamente la mayoría de los índices de germinación bajo condiciones normales y de estrés. En la mayoría de los casos, la aplicación combinada de suspensiones de TiO2 NPs y SNP incrementó la función estimulante de ambos componentes y moderó los efectos adversos de los tratamientos de Cd en la geminación de las semillas de trigo y el crecimiento de las plántulas. Con el tratamiento de 2000 mg/L TiO2 + SNP (100 μM) se registraron los mejores resultados en cuanto a los índices de germinación sometidos a bajo y alto estrés por Cd (50 and 100 mM CdCl2). En general, podría concluirse que la aplicación de TiO2 NPs en combinación con SNP podría ser una aproximación promisoria para contrarrestar los efectos adversos del estrés por Cd en la germinación de las semillas de trigo y en su crecimiento temprano.

Resumo Foram investigados os efeitos de nanopartículas de dióxido de titânio (TiO2 NPs) (0, 500, 1000 e 2000 mg/L) e nitroprussiato de sódio (SNP) (0 e 100 pM) como donadoras de óxido nítrico (NO) na germinação de sementes e no crescimento de plántulas de trigo sob estresse por cádmio (Cd) (0, 50 e 100 mM CdCl2). Se observaram tendências decrescentes nos índices de germinação de sementes de trigo expostas a suspensões de CdCl2. Essas tendências foram dependentes da concentração, sendo mais evidentes frente ao alto estresse por Cd. O nitroprussiato de sódio (SNP) e as nanopartículas de TiO2 (NPs) afetaram positivamente a maioria dos índices de germinação sob condições normais e de estresse. Na maioria dos casos, a aplicação combinada de suspensões de TiO2 NPs e SNP aumentou a função estimulante de ambos componentes e moderou os efeitos adversos dos tratamentos de Cd na germinação de semestres de trigo e no crescimento das plántulas. Com o tratamento de 2 000 mg/L TiO2 + SNP (100 μM) se registraram os melhores resultados em quanto aos índices de germinação submetidos a baixo e alto estresse por Cd (50 e 100 mM CdCl2). De modo geral, se pode concluir que a aplicação de TiO2 NPs em combinação com SNP poderia ser uma aproximação promissora para combater os efeitos adversos do estresse por Cd na germinação de sementes de trigo e no seu crescimento inicial.

Asunto(s)

Triticum/anatomía & histología Triticum/crecimiento & desarrollo Nanopartículas/análisis

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