Published December 3, 2020 | Version v1
Publication Open

Foliar applications of bio-fabricated selenium nanoparticles to improve the growth of wheat plants under drought stress

Creators

  • 1. Pir Mehr Ali Shah Arid Agriculture University
  • 2. University of Sargodha

Description

Abstract The present study was aimed to biosynthesize selenium nanoparticles (SeNPs) and assess their foliar applications to improve the growth of wheat plants under controlled irrigation and drought stress. Bud aqueous extract of Allium sativum L. was used as a reducing and stabilizing agent of SeNPs followed by their optical and morphological characterization by using ultraviolet-visible spectroscopy, scanning electron microscopy, Fourier-transform infrared, and energy dispersive X-ray analysis. Various concentrations of SeNPs (10, 20, 30, and 40 mg/L) were applied exogenously to drought-tolerant (V1) and drought-susceptible (V2) wheat varieties at the trifoliate stage. Under the positive control conditions, plants were irrigated with 450 mL of water/pot (100% field capacity); and under water-deficit environment, plants were irrigated with 160 mL of water/pot (35% field capacity). Remarkable increase in plant height, shoot length, shoot fresh weight, shoot dry weight, root length, root fresh weight, root dry weight, leaf area, leaf number, and leaf length has been observed when 30 mg/L concentration of SeNPs was used. However, the plant morphological parameters decreased gradually at higher concentrations (40 mg/L) in both selected wheat varieties. Therefore, 30 mg/L concentration of SeNPs was found most preferable to enhance the growth of selected wheat varieties under normal and water-deficient conditions.

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

Translated Description (Arabic)

الخلاصة تهدف هذه الدراسة إلى التخليق الحيوي لجسيمات السيلينيوم النانوية (SeNPs) وتقييم تطبيقاتها الورقية لتحسين نمو نباتات القمح تحت الري الخاضع للرقابة وإجهاد الجفاف. تم استخدام مستخلص البرعم المائي من Allium sativum L. كعامل اختزال وتثبيت لـ SeNPs متبوعًا بتوصيفها البصري والمورفولوجي باستخدام التحليل الطيفي بالأشعة فوق البنفسجية المرئية، والمسح المجهري الإلكتروني، وتحويل فورييه للأشعة تحت الحمراء، وتحليل الأشعة السينية المشتتة للطاقة. تم تطبيق تركيزات مختلفة من SeNPs (10 و 20 و 30 و 40 ملغ/لتر) بشكل خارجي على أصناف القمح المقاومة للجفاف (V1) والقابلة للتأثر بالجفاف (V2) في مرحلة ثلاثي الصفائح. في ظل ظروف التحكم الإيجابية، تم ري النباتات بـ 450 مل من الماء/وعاء (قدرة حقلية 100 ٪)؛ وفي ظل بيئة نقص المياه، تم ري النباتات بـ 160 مل من الماء/وعاء (قدرة حقلية 35 ٪). لوحظت زيادة ملحوظة في طول النبات، وطول اللقطة، والوزن الطازج، والوزن الجاف، وطول الجذر، ووزن الجذر الطازج، والوزن الجاف، ومنطقة الورقة، وعدد الأوراق، وطول الورقة عند استخدام تركيز 30 مجم/لتر من SeNPs. ومع ذلك، انخفضت المعلمات المورفولوجية للنبات تدريجيًا بتركيزات أعلى (40 مجم/لتر) في كلا النوعين المختارين من القمح. لذلك، تم العثور على تركيز 30 ملغ/لتر من SeNPs الأكثر تفضيلاً لتعزيز نمو أصناف القمح المختارة في ظل الظروف العادية ونقص المياه.

Translated Description (French)

Résumé La présente étude visait à biosynthétiser les nanoparticules de sélénium (SeNP) et à évaluer leurs applications foliaires pour améliorer la croissance des plants de blé sous irrigation contrôlée et stress de sécheresse. L'extrait aqueux de bourgeon d'Allium sativum L. a été utilisé comme agent réducteur et stabilisant des SeNP, suivi de leur caractérisation optique et morphologique en utilisant la spectroscopie ultraviolet-visible, la microscopie électronique à balayage, l'infrarouge à transformée de Fourier et l'analyse par rayons X à dispersion d'énergie. Diverses concentrations de SeNP (10, 20, 30 et 40 mg/L) ont été appliquées de manière exogène à des variétés de blé tolérantes à la sécheresse (V1) et sensibles à la sécheresse (V2) au stade trifolié. Dans les conditions de contrôle positif, les plantes ont été irriguées avec 450 ml d'eau/pot (capacité sur le terrain de 100 %) ; et dans un environnement déficitaire en eau, les plantes ont été irriguées avec 160 ml d'eau/pot (capacité sur le terrain de 35 %). Une augmentation remarquable de la hauteur de la plante, de la longueur de la pousse, du poids frais de la pousse, du poids sec de la pousse, de la longueur des racines, du poids frais des racines, du poids sec des racines, de la surface foliaire, du nombre de feuilles et de la longueur des feuilles a été observée lorsque 30 mg/L de concentration de SeNPs ont été utilisés. Cependant, les paramètres morphologiques de la plante ont diminué progressivement à des concentrations plus élevées (40 mg/L) dans les deux variétés de blé sélectionnées. Par conséquent, la concentration de 30 mg/L de SeNP a été jugée préférable pour améliorer la croissance de variétés de blé sélectionnées dans des conditions normales et pauvres en eau.

Translated Description (Spanish)

Resumen El presente estudio tuvo como objetivo biosintetizar nanopartículas de selenio (SeNP) y evaluar sus aplicaciones foliares para mejorar el crecimiento de las plantas de trigo bajo riego controlado y estrés por sequía. Se utilizó extracto acuoso de Allium sativum L. como agente reductor y estabilizador de SeNP, seguido de su caracterización óptica y morfológica mediante el uso de espectroscopía ultravioleta-visible, microscopía electrónica de barrido, infrarrojo por transformada de Fourier y análisis de rayos X de dispersión de energía. Se aplicaron varias concentraciones de SeNP (10, 20, 30 y 40 mg/L) de forma exógena a variedades de trigo tolerantes a la sequía (V1) y susceptibles a la sequía (V2) en la etapa trifoliada. En las condiciones de control positivo, las plantas se irrigaron con 450 ml de agua/maceta (100% de capacidad de campo); y en un entorno con déficit de agua, las plantas se irrigaron con 160 ml de agua/maceta (35% de capacidad de campo). Se ha observado un aumento notable en la altura de la planta, la longitud de los brotes, el peso fresco de los brotes, el peso seco de los brotes, la longitud de la raíz, el peso fresco de la raíz, el peso seco de la raíz, el área de la hoja, el número de hojas y la longitud de la hoja cuando se utilizó una concentración de 30 mg/L de SeNP. Sin embargo, los parámetros morfológicos de la planta disminuyeron gradualmente a concentraciones más altas (40 mg/L) en ambas variedades de trigo seleccionadas. Por lo tanto, se encontró que la concentración de 30 mg/L de SeNP era la más preferible para mejorar el crecimiento de las variedades de trigo seleccionadas en condiciones normales y deficientes en agua.

Files

pdf.pdf

Files (3.0 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
md5:3fc8772b7dcff9fd9db1c99eb52b11c0
3.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التطبيقات الورقية لجسيمات السيلينيوم النانوية المصنعة بيولوجيًا لتحسين نمو نباتات القمح تحت ضغط الجفاف
Translated title (French)
Applications foliaires de nanoparticules de sélénium bio-fabriquées pour améliorer la croissance des plants de blé soumis à la sécheresse
Translated title (Spanish)
Aplicaciones foliares de nanopartículas de selenio biofabricadas para mejorar el crecimiento de las plantas de trigo bajo estrés por sequía

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3112561195
DOI
10.1515/gps-2020-0067

Is supplement to
https://openalex.org/W644903901 (Other)
https://openalex.org/W4289842542 (Other)
https://openalex.org/W4224291351 (Other)
https://openalex.org/W344909585 (Other)
https://openalex.org/W3094543933 (Other)
https://openalex.org/W2978095109 (Other)
https://openalex.org/W2355245197 (Other)
https://openalex.org/W2051188303 (Other)
https://openalex.org/W1966770848 (Other)
https://openalex.org/W1452559383 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1966774566
  • https://openalex.org/W1971828148
  • https://openalex.org/W1976472958
  • https://openalex.org/W1989769205
  • https://openalex.org/W2002739770
  • https://openalex.org/W2008090183
  • https://openalex.org/W2017193644
  • https://openalex.org/W2051787486
  • https://openalex.org/W2054098663
  • https://openalex.org/W2057856108
  • https://openalex.org/W2087744419
  • https://openalex.org/W2094037005
  • https://openalex.org/W2130366980
  • https://openalex.org/W2160030559
  • https://openalex.org/W2302730120
  • https://openalex.org/W2308935161
  • https://openalex.org/W2345946267
  • https://openalex.org/W2460508549
  • https://openalex.org/W2775303399
  • https://openalex.org/W2778091108
  • https://openalex.org/W2970424360
  • https://openalex.org/W3004184931
  • https://openalex.org/W3012985724
  • https://openalex.org/W3025134415
  • https://openalex.org/W3026077689
  • https://openalex.org/W3036295153
  • https://openalex.org/W3049616517
  • https://openalex.org/W3081892959
  • https://openalex.org/W3083823358
  • https://openalex.org/W4250251222