Ameliorative effects of TiO2 nanoparticles and sodium nitroprusside on seed germination and seedling growth of wheat under PEG-stimulated drought stress

AUTOR(ES)
FONTE

J. Seed Sci.

DATA DE PUBLICAÇÃO

09/09/2019

RESUMO

Resumo: A germinação de sementes e o crescimento inicial de plântulas são sensíveis ao estresse hídrico no trigo. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com três repetições, para estudar os impactos de nanopartículas de TiO2 (NPs de TiO2: 0, 500, 1000 e 2000 mg.L) e nitroprussiato de sódio (SNP: 0 e 100 μM), como NO doador, na germinação de sementes e no crescimento de plântulas de trigo sob estresse hídrico induzido por polietilenoglicol (PEG) (0, -0,4 e -0,8 MPa). Nossos resultados revelaram que o estresse hídrico estimulado por PEG reduziu significativamente a porcentagem de germinação (GP), energia de germinação (GE), taxa de germinação (GR), comprimento de raiz (RL), comprimento da parte aérea (SL), peso fresco da raiz (RFW) peso (SFW) e índice de vigor (VI), mas aumento do tempo médio de germinação (MGT) em sementes de trigo. No entanto, a aplicação de TiO2 NPs e SNP isoladamente ou em combinação aumentou significativamente GP, GE, GR, RL, SL, RFW, SFW e VI até 23,72%, 50%, 33,74%, 85,38%, 93,28%, 73%, 91,91 % e 91,04% respectivamente, mas reduziu significativamente o TGM até 28,36% sob estresse hídrico severo. Nossos resultados mostraram que a aplicação de NPs de TiO2 e SNP isoladamente ou em combinação pode aliviar significativamente os efeitos adversos da seca causada por PEG na germinação de sementes e no crescimento inicial de plântulas de trigo.Abstract: Seed germination and early seedling growth are sensitive to drought stress in wheat. A factorial experiment was arranged based on a completely randomized design with three replicates to study the impacts of TiO2 nanoparticles (TiO2 NPs: 0, 500, 1000 and 2000 mg.L) and sodium nitroprusside (SNP: 0 and 100 μM), as NO donor, on seed germination and seedling growth of wheat under polyethylene glycol (PEG)-induced drought stress (0, -0.4 and -0.8 MPa). Our results revealed that PEG-stimulated drought stress significantly decreased germination percentage (GP), germination energy (GE), germination rate (GR), root length (RL), shoot length (SL), root fresh weight (RFW), shoot fresh weight (SFW) and vigor index (VI) but increased mean germination time (MGT) in wheat seeds. However, application of TiO2 NPs and SNP alone or in combination significantly enhanced GP, GE, GR, RL, SL, RFW, SFW and VI up to 23.72%, 50%, 33.74%, 85.38%, 93.28%, 73%, 91.91% and 91.04% respectively, but significantly reduced MGT up to 28.36% under severe drought stress. Our results showed that application of TiO2 NPs and SNP alone or in combination can significantly alleviate the adverse effects of PEG-stimulated drought stress on seed germination and early seedling growth of wheat.

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