Published November 29, 2022 | Version v1
Publication Open

Bio-fabrication of Zinc Oxide nanoparticles to rescue Mung Bean against Cercospora leaf spot disease

Creators

  • 1. Guangdong Academy of Agricultural Sciences
  • 2. University of the Punjab
  • 3. Government College University, Lahore
  • 4. National University of Computer and Emerging Sciences

Description

Plant disease management using nanotechnology is evolving continuously across the world. The purpose of this study was to determine the effect of different concentrations of green synthesized zinc oxide nanoparticles (ZnO NPs) using Trachyspermum ammi seed extract on Cercospora leaf spot disease in mung bean plants under in-vitro and in-planta conditions. Additionally, the effects on mung bean agronomic and physiological parameters were also assessed. The green synthesized ZnO NPs were characterized using UV-visible spectroscopy, Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD) and Scanning electron microscopy (SEM). Green synthesized NPs were tested for their ability to inhibit fungal growth at five different concentrations under in-vitro experiment. After 7 days of inoculation, ZnO NPs (1200 ppm) inhibited mycelial growth substantially (89.86% ± 0.70). The in-planta experiment showed statistically significant result of disease control (30% ± 11.54) in response to 1200 ppm ZnO NPs. The same treatment showed statistically significant improvements in shoot length, root length, number of leaves, number of pods, shoot fresh weight (28.62%), shoot dry weight (85.18%), root fresh weight (38.88%), and root dry weight (38.88%) compared to the control. Our findings show that green synthesized ZnO NPs can control Cercospora canescens in mung bean, pointing to their use in plant disease control and growth enhancement.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تتطور إدارة الأمراض النباتية باستخدام تكنولوجيا النانو باستمرار في جميع أنحاء العالم. كان الغرض من هذه الدراسة هو تحديد تأثير التركيزات المختلفة للجسيمات النانوية من أكسيد الزنك الأخضر المركب (ZnO NPs) باستخدام مستخلص بذور Ami Trachyspermum على مرض بقعة أوراق Cercospora في نباتات الفاصوليا المونغية تحت ظروف في المختبر وفي النباتات. بالإضافة إلى ذلك، تم تقييم التأثيرات على البارامترات الزراعية والفسيولوجية لفاصوليا المونغ. تم تمييز جسيمات ZnO NP الخضراء المركبة باستخدام التحليل الطيفي المرئي بالأشعة فوق البنفسجية، والتحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه (FTIR)، وانحراف الأشعة السينية (XRD) والمسح المجهري الإلكتروني (SEM). تم اختبار الجسيمات النانوية الخضراء المركبة لقدرتها على تثبيط نمو الفطريات عند خمسة تركيزات مختلفة في إطار التجربة في المختبر. بعد 7 أيام من التلقيح، قام ZnO NPs (1200 جزء في المليون) بتثبيط نمو الفطريات بشكل كبير (89.86 ٪ ± 0.70). أظهرت التجربة داخل النبات نتيجة ذات دلالة إحصائية لمكافحة المرض (30 ٪ ± 11.54) استجابة لـ 1200 جزء في المليون من الجسيمات النانوية لأكسيد الزنك. وأظهرت نفس المعاملة تحسينات ذات دلالة إحصائية في طول اللقطة، وطول الجذر، وعدد الأوراق، وعدد القرون، ووزن اللقطة الطازج (28.62 ٪)، ووزن اللقطة الجاف (85.18 ٪)، ووزن الجذر الطازج (38.88 ٪)، ووزن الجذر الجاف (38.88 ٪) مقارنة بالتحكم. تظهر النتائج التي توصلنا إليها أن ZnO NPs الخضراء المركبة يمكن أن تتحكم في Cercospora canescens في mung bean، مشيرة إلى استخدامها في مكافحة الأمراض النباتية وتعزيز النمو.

Translated Description (French)

La gestion des maladies des plantes à l'aide de la nanotechnologie évolue continuellement dans le monde entier. Le but de cette étude était de déterminer l'effet de différentes concentrations de nanoparticules d'oxyde de zinc synthétisées vertes (NPs ZnO) à l'aide d'extrait de graines d'ammi de Trachyspermum sur la maladie des taches foliaires de Cercospora chez les plants de haricot mungo dans des conditions in vitro et in planta. De plus, les effets sur les paramètres agronomiques et physiologiques du haricot mungo ont également été évalués. Les NP de ZnO synthétisées en vert ont été caractérisées à l'aide de la spectroscopie UV-visible, de la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF), de la diffraction des rayons X (DRX) et de la microscopie électronique à balayage (MEB). Les NP synthétisées vertes ont été testées pour leur capacité à inhiber la croissance fongique à cinq concentrations différentes dans le cadre d'une expérience in vitro. Après 7 jours d'inoculation, les NP de ZnO (1200 ppm) ont considérablement inhibé la croissance mycélienne (89,86% ± 0,70). L'expérience in-planta a montré un résultat statistiquement significatif du contrôle de la maladie (30 % ± 11,54) en réponse à 1200 ppm de NP de ZnO. Le même traitement a montré des améliorations statistiquement significatives de la longueur des pousses, de la longueur des racines, du nombre de feuilles, du nombre de gousses, du poids frais des pousses (28,62 %), du poids sec des pousses (85,18 %), du poids frais des racines (38,88 %) et du poids sec des racines (38,88 %) par rapport au témoin. Nos résultats montrent que les NP de ZnO synthétisés verts peuvent contrôler Cercospora canescens dans le haricot mungo, ce qui indique leur utilisation dans le contrôle des maladies des plantes et l'amélioration de la croissance.

Translated Description (Spanish)

La gestión de enfermedades de las plantas mediante la nanotecnología está evolucionando continuamente en todo el mundo. El propósito de este estudio fue determinar el efecto de diferentes concentraciones de nanopartículas de óxido de zinc sintetizadas verdes (NP de ZnO) utilizando extracto de semilla de Trachyspermum ammi en la enfermedad de la mancha foliar de Cercospora en plantas de frijol mungo en condiciones in vitro e in-planta. Además, también se evaluaron los efectos sobre los parámetros agronómicos y fisiológicos del frijol mungo. Las NP de ZnO sintetizadas en verde se caracterizaron mediante espectroscopía UV-visible, espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), difracción de rayos X (XRD) y microscopía electrónica de barrido (SEM). Las NP sintetizadas en verde se probaron para determinar su capacidad para inhibir el crecimiento de hongos en cinco concentraciones diferentes en un experimento in vitro. Después de 7 días de inoculación, las NP de ZnO (1200 ppm) inhibieron sustancialmente el crecimiento micelial (89.86% ± 0.70). El experimento en la planta mostró un resultado estadísticamente significativo del control de la enfermedad (30% ± 11.54) en respuesta a 1200 ppm de NP de ZnO. El mismo tratamiento mostró mejoras estadísticamente significativas en la longitud del brote, la longitud de la raíz, el número de hojas, el número de vainas, el peso fresco del brote (28.62%), el peso seco del brote (85.18%), el peso fresco de la raíz (38.88%) y el peso seco de la raíz (38.88%) en comparación con el control. Nuestros hallazgos muestran que las NP de ZnO sintetizadas verdes pueden controlar Cercospora canescens en el frijol mungo, lo que apunta a su uso en el control de enfermedades de las plantas y la mejora del crecimiento.

Files

pdf.pdf

Files (12.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:8f4fb700b21494608adb290014d3a935
12.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التصنيع الحيوي لجسيمات أكسيد الزنك النانوية لإنقاذ Mung Bean من مرض بقعة أوراق Cercospora
Translated title (French)
Bio-fabrication de nanoparticules d'oxyde de zinc pour sauver le haricot mungo contre la maladie des taches foliaires de Cercospora
Translated title (Spanish)
Biofabricación de nanopartículas de óxido de zinc para rescatar al frijol hongo contra la enfermedad de la mancha foliar de Cercospora

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4310364212
DOI
10.3389/fpls.2022.1052984

Is supplement to
https://openalex.org/W4376858037 (Other)
https://openalex.org/W4301661910 (Other)
https://openalex.org/W4296535037 (Other)
https://openalex.org/W2903055265 (Other)
https://openalex.org/W2546085846 (Other)
https://openalex.org/W2371132007 (Other)
https://openalex.org/W2364604011 (Other)
https://openalex.org/W2130631878 (Other)
https://openalex.org/W2078404463 (Other)
https://openalex.org/W1057186428 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1522498502
  • https://openalex.org/W1573387757
  • https://openalex.org/W1993950777
  • https://openalex.org/W2007792678
  • https://openalex.org/W2017160968
  • https://openalex.org/W2052156961
  • https://openalex.org/W2059683297
  • https://openalex.org/W2073692328
  • https://openalex.org/W2100627776
  • https://openalex.org/W2109521780
  • https://openalex.org/W2177098535
  • https://openalex.org/W2181965646
  • https://openalex.org/W2268895233
  • https://openalex.org/W2312242659
  • https://openalex.org/W2520625709
  • https://openalex.org/W2531919381
  • https://openalex.org/W2560204981
  • https://openalex.org/W2585428572
  • https://openalex.org/W2744335260
  • https://openalex.org/W2763223289
  • https://openalex.org/W2765964257
  • https://openalex.org/W2774532407
  • https://openalex.org/W2774661447
  • https://openalex.org/W2778535203
  • https://openalex.org/W2792033875
  • https://openalex.org/W2800126474
  • https://openalex.org/W2801807100
  • https://openalex.org/W2801950667
  • https://openalex.org/W2888176856
  • https://openalex.org/W2892084585
  • https://openalex.org/W2905195757
  • https://openalex.org/W2906449336
  • https://openalex.org/W2910027930
  • https://openalex.org/W2948104612
  • https://openalex.org/W2956502322
  • https://openalex.org/W2978002096
  • https://openalex.org/W2981388323
  • https://openalex.org/W2983773401
  • https://openalex.org/W2997531550
  • https://openalex.org/W3000602575
  • https://openalex.org/W3005820956
  • https://openalex.org/W3011530360
  • https://openalex.org/W3046744025
  • https://openalex.org/W3082441889
  • https://openalex.org/W3094184087
  • https://openalex.org/W3103209375
  • https://openalex.org/W3121414250
  • https://openalex.org/W3122467929
  • https://openalex.org/W3126708743
  • https://openalex.org/W3136439096
  • https://openalex.org/W3157357851
  • https://openalex.org/W3157724975
  • https://openalex.org/W3164826800
  • https://openalex.org/W3172991772
  • https://openalex.org/W3184227088
  • https://openalex.org/W3193440451
  • https://openalex.org/W3193920539
  • https://openalex.org/W3198530447
  • https://openalex.org/W3199224464
  • https://openalex.org/W4200534194
  • https://openalex.org/W4206919855
  • https://openalex.org/W4210256283
  • https://openalex.org/W4210578958
  • https://openalex.org/W4214543686
  • https://openalex.org/W4229453545