| Abstract: | A nanotecnologia abrange diversos campos de conhecimento e traz inúmeros avanços tecnológicos. Com o atual cenário de crescimento populacional e demanda por alimentos, a utilização de nanopartículas vem sendo avaliada como uma ferramenta inovadora para sistemas agrícolas. A cultura do milho está em terceiro lugar na produção mundial de cereais, sendo considerado essencial na alimentação humana e animal. Grande parte dos vegetais absorvem e polimerizam o silício (elemento não-nutriente) em estruturas amorfas de sílica, incorporadas na parede celular das plantas. As nanopartículas artificiais de sílica (NPSiO2) são pequenas (<100 nm), apresentam grande razão superfície-volume e características reativas de superfície. As rizobactérias promotoras de crescimento influenciam positivamente o desenvolvimento de diversas culturas agrícolas através da liberação de substâncias que auxiliam contra patógenos ou na absorção mineral, o gênero Sreptomyces se destaca dentre as diversas rizobactérias promotoras de crescimento. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial uso de NPSiO2 em plantas de milho e sua interação com o isolado CLV16 de Streptomyces. A toxicidade das NPSiO2 foi determinada através da avaliação da taxa de germinação, do crescimento das plantas e da atividade de enzimas relacionadas ao estresse oxidativo. A interação com a bactéria foi avaliada através de testes in vitro e do crescimento de plantas. Os resultados demonstraram que as NPSiO2 não afetam a taxa de germinação de sementes de milho. NPSiO2 63 nm e 110 nm prejudicaram o crescimento inicial das raízes das plântulas. Contudo, este efeito prejudicial não foi observado em plantas após 45 dias de cultivo. As NPSiO2 não prejudicaram o crescimento do isolado CLV16, independentemente do tamanho e concentração.O isolado CLV16 promoveu o crescimento de plantas de milho de forma semelhante ao observado quando se utilizou somente NPSiO2. A associação de NPSiO2+CLV16 não apresentou diferenças significativas quanto a promoção do crescimento, comparado ao uso de NPSiO2 ou CLV16 de forma isolada. Quando NPSiO2 foram aplicadas nas sementes, o maior tamanho teve efeito deletério no crescimento das plantas. Sementes tratadas com NPSiO2 110 nm apresentaram incremento na matéria fresca e seca da parte aérea, assim como promoveram o crescimento das raízes. A aspersão de NPSiO2 promoveu alterações nas atividades das enzimas antioxidantes, indicando que as nanopartículas foram agentes estressantes nas plantas. Contudo, as plantas aspergidas com NPSiO2 apresentaram um aumento no comprimento da parte aérea e no peso fresco das raízes. Assim, as NPSiO2 modularam o crescimento de plantas de milho, apresentando melhores respostas quando utilizadas no tratamento de sementes, em comparação com a aspersão foliar.
Nanotechnology comprehend a broad range of areas and represents an innovative approach for food production and crop management in the modern agriculture. Maize is in third place in the world cereal production, being considered essential in food. Silicon (non-nutritive element) is absorbed by many plants and polymerized in amorphous silica structures, and incorporated into biological structures such as stem, leaves and roots. Nanoparticles present a high surface-volume ratio, with the size <100 nm. Rhizobacteria that promote plant growth, such as Sreptomyces, are used in the management of many agricultural crops due to their beneficial effects by releasing of substances that help against pathogens or mineral absorption. The aim of this work was to evaluate the NPSiO2 in maize plants and its interaction with the rhizobacteria Streptomyces (CLV16). The toxicity of NPSiO2 was determined through the evaluation of germination rate, plant growth and enzyme activity related to oxidative stress. The interaction with the bacteria was evaluated through in vitro tests and plant growth. According to the results, NPSiO2 does not affect the germination rate. NPSiO2 63 nm and 110 nm impaired the initial growth of seedling roots. However, this harmful effect was not observed in plants after 45 days of growth. NPSiO2 did not interfere the growth of the CLV16, regardless of nanoparticle size and concentration. The CLV16 promoted the growth of maize plants in a similar way to that observed when using only NPSiO2. When seeds were exposed to NPSiO2 220 nm, plant growth was reduced. Plants germinated from seeds treated with NPSiO2 110 nm showed an increment in root growth and fresh and dry shoot mass. Plants sprayed with NPSiO2 showed an increase in the activities of antioxidant enzymes, suggesting that these nanoparticles were plant stressors. .However, plants sprayed with NPSiO2 presented an increment in shoot length and fresh root mass. Thus, NPSiO2 modulated the growth of maize plants, mainly when seeds were treated rather than leaves sprayed. |
