Zinc Oxide Nanoparticles mitigate toxic effects of Cadmium heavy metal in Chilli (Capsicum annuum L.)
Description
Heavy metals contaminated soils and water sources are one of the major global causes of inhibition of plant growth and productivity. Different strategies are being employed to overcome the challenging issue to increase plant yield requirements to fulfil the needs of future generations. The objective of the present study was to observe the effects of spray (foliar) of green synthesized ZnO nanoparticles (100 ppm), alone and its interaction in conjugation with Cd (Cd+ZnO-NPs) 100 ppm of both on the growth and biochemical activities of the target plant, i.e., two chilli varieties. After two weeks of transplant, treatments viz., Control (T1), ZnO nanoparticles 100 ppm (T2), Cd 100 ppm (T3), and ZnO nanoparticles 100 ppm + Cd 100 ppm (T4) were given for six weeks and different parameters of growth and biochemical analysis were made. Results have shown that 100 ppm foliar spray of ZnO-NPs has significantly increasing effects on root and shoot growth of chilli plants in alone (ZnO nanoparticles) and Combined (ZnO nanoparticles +Cd heavy metal) treatments mitigating toxic effects of Cd stress. A similar increase in values of total carbohydrates, soluble proteins, free amino acids, and photosynthetic pigments were observed mostly in a combination of Cd+ZnO-NPs treatment showing remediation properties of ZnO nanoparticles against Cd stress in chilli plant. In conclusion, it may be suggested that 100 ppm ZnO-NPs foliar spray can have an increasing effect on the growth parameters of the plants under stressful conditions of Cd heavy metal.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تعد التربة ومصادر المياه الملوثة بالمعادن الثقيلة أحد الأسباب العالمية الرئيسية لتثبيط نمو النبات وإنتاجيته. يتم استخدام استراتيجيات مختلفة للتغلب على المشكلة الصعبة لزيادة متطلبات إنتاجية النبات لتلبية احتياجات الأجيال القادمة. كان الهدف من هذه الدراسة هو ملاحظة آثار الرذاذ (الورقي) لجسيمات ZnO النانوية الخضراء المركبة (100 جزء في المليون)، وحدها وتفاعلها بالاقتران مع Cd (Cd+ ZnO - NPs) 100 جزء في المليون على كل من النمو والأنشطة الكيميائية الحيوية للنبات المستهدف، أي نوعين من الفلفل الحار. بعد أسبوعين من الزرع، العلاج يعني.، التحكم (T1)، تم إعطاء جسيمات ZnO النانوية 100 جزء في المليون (T2)، القرص المضغوط 100 جزء في المليون (T3)، والجسيمات النانوية ZnO 100 جزء في المليون + القرص المضغوط 100 جزء في المليون (T4) لمدة ستة أسابيع وتم إجراء معلمات مختلفة للنمو والتحليل الكيميائي الحيوي. أظهرت النتائج أن 100 جزء في المليون من الرذاذ الورقي لـ ZnO - NPs له تأثيرات متزايدة بشكل كبير على نمو الجذور والبراعم لنباتات الفلفل الحار بمفردها (الجسيمات النانوية ZnO) والمعالجات المركبة (الجسيمات النانوية ZnO + المعادن الثقيلة Cd) التي تخفف من الآثار السامة لإجهاد القرص المضغوط. لوحظت زيادة مماثلة في قيم إجمالي الكربوهيدرات والبروتينات القابلة للذوبان والأحماض الأمينية الحرة وأصباغ التمثيل الضوئي في الغالب في مزيج من علاج Cd+ ZnO - NPs الذي يظهر خصائص معالجة الجسيمات النانوية ZnO ضد إجهاد Cd في نبات الفلفل الحار. في الختام، قد يُقترح أن 100 جزء في المليون من الرذاذ الورقي ZnO - NPs يمكن أن يكون له تأثير متزايد على معلمات نمو النباتات في ظل ظروف مرهقة من المعادن الثقيلة المضغوطة.Translated Description (French)
Les sols et les sources d'eau contaminés par les métaux lourds sont l'une des principales causes mondiales d'inhibition de la croissance et de la productivité des plantes. Différentes stratégies sont utilisées pour surmonter le problème difficile d'augmenter les exigences de rendement des plantes afin de répondre aux besoins des générations futures. L'objectif de la présente étude était d'observer les effets de la pulvérisation (foliaire) de nanoparticules de ZnO synthétisées en vert (100 ppm), seules et son interaction en conjugaison avec Cd (Cd+ZnO-NPs) 100 ppm des deux sur la croissance et les activités biochimiques de la plante cible, c'est-à-dire deux variétés de piment. Après deux semaines de greffe, les traitements à savoir., témoin (T1), les nanoparticules de ZnO 100 ppm (T2), Cd 100 ppm (T3) et les nanoparticules de ZnO 100 ppm + Cd 100 ppm (T4) ont été administrées pendant six semaines et différents paramètres de croissance et d'analyse biochimique ont été effectués. Les résultats ont montré que la pulvérisation foliaire de 100 ppm de ZnO-NPs a des effets significativement accrus sur la croissance des racines et des pousses des plants de piment dans les traitements seuls (nanoparticules de ZnO) et combinés (nanoparticules de ZnO + métaux lourds de Cd) atténuant les effets toxiques du stress de Cd. Une augmentation similaire des valeurs des glucides totaux, des protéines solubles, des acides aminés libres et des pigments photosynthétiques a été observée principalement dans une combinaison de traitement Cd+ ZnO-NPs montrant des propriétés de remédiation des nanoparticules de ZnO contre le stress Cd dans la plante de piment. En conclusion, on peut suggérer que la pulvérisation foliaire de 100 ppm de ZnO-NPs peut avoir un effet croissant sur les paramètres de croissance des plantes dans des conditions stressantes de métal lourd Cd.Translated Description (Spanish)
Los suelos y las fuentes de agua contaminados con metales pesados son una de las principales causas mundiales de inhibición del crecimiento y la productividad de las plantas. Se están empleando diferentes estrategias para superar el desafiante problema de aumentar los requisitos de rendimiento de las plantas para satisfacer las necesidades de las generaciones futuras. El objetivo del presente estudio fue observar los efectos de la pulverización (foliar) de nanopartículas de ZnO sintetizadas verdes (100 ppm), solas y su interacción en conjugación con Cd (Cd+ ZnO-NPs) 100 ppm tanto en el crecimiento como en las actividades bioquímicas de la planta objetivo, es decir, dos variedades de chile. Después de dos semanas de trasplante, los tratamientos, a saber,, Control (T1), nanopartículas de ZnO 100 ppm (T2), Cd 100 ppm (T3) y nanopartículas de ZnO 100 ppm + Cd 100 ppm (T4) durante seis semanas y se realizaron diferentes parámetros de crecimiento y análisis bioquímico. Los resultados han demostrado que la pulverización foliar de 100 ppm de ZnO-NP tiene efectos significativamente mayores sobre el crecimiento de raíces y brotes de plantas de chile en tratamientos solos (nanopartículas de ZnO) y combinados (nanopartículas de ZnO + metal pesado de Cd) que mitigan los efectos tóxicos del estrés de Cd. Se observó un aumento similar en los valores de carbohidratos totales, proteínas solubles, aminoácidos libres y pigmentos fotosintéticos principalmente en una combinación de tratamiento con Cd+ ZnO-NPs que muestra propiedades de remediación de las nanopartículas de ZnO contra el estrés de Cd en la planta de chile. En conclusión, se puede sugerir que la pulverización foliar de 100 ppm de ZnO-NPs puede tener un efecto creciente en los parámetros de crecimiento de las plantas en condiciones estresantes de metal pesado de Cd.Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تخفف جسيمات أكسيد الزنك النانوية من الآثار السامة للمعادن الثقيلة الكادميوم في الفلفل الحار (الفلفل الحلقي L.)
- Translated title (French)
- Les nanoparticules d'oxyde de zinc atténuent les effets toxiques des métaux lourds de cadmium dans le piment (Capsicum annuum L.)
- Translated title (Spanish)
- Las nanopartículas de óxido de zinc mitigan los efectos tóxicos del metal pesado cadmio en el chile (Capsicum annuum L.)
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4386119554
- DOI
- 10.53560/ppasb(60-3)854