«ИЗВЕСТИЯ ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА». СЕРИЯ «БИОЛОГИЯ. ЭКОЛОГИЯ»
«IZVESTIYA IRKUTSKOGO GOSUDARSTVENNOGO UNIVERSITETA». SERIYA «BIOLOGIYA. ECOLOGIYA»
«THE BULLETIN OF IRKUTSK STATE UNIVERSITY». SERIES «BIOLOGY. ECOLOGY»
ISSN 2073-3372 (Print)

Список выпусков > Серия «Биология. Экология». 2024. Том 47

Нанопрайминг семян сои с применением марганецсодержащего нанокомпозита в арабиногалактановой матрице

Автор(ы)
А. И. Перфильева, Н. С. Забанова
Аннотация

Представлены результаты исследований по изучению стимуляции прорастания семян сои Glycine max (L.) под влиянием нанопрайминга химически синтезированным нанокомпозитом (НК) на основе марганецсодержащих наночастиц и водорастворимого полисахарида арабиногалактана. Изучено влияние нанокомпозита гидрооксида марганца и сульфатированного арабиногалактана (НК Mn(OH)2/AГс, 4,8 % Mn) на всхожесть, биометрические характеристики (масса и длина корня и гипокотиля) и биохимические показатели (содержание активных форм кислорода, активность антиоксидантных ферментов, количество продуктов перекисного окисления липидов) проростков семян сои, инфицированных фитопатогеном Pectobacterium carotovorum. Обсуждаются перспективы использования нанокомпозита Mn(OH)2/AГс для ростостимуляции культурных растений и повышения сопротивляемости фитопатогенам.

Об авторах

Перфильева Алла Иннокентьевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН, Россия, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 132, e-mail: alla.light@mail.ru

Забанова Наталья Сергеевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Сибирский институт физиологии и биохимии растений СО РАН, Россия, 664033, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 132, доцент, Иркутский государственный университет, Россия, 664003 Иркутск, ул. К. Маркса, 1, e-mail: pavnatser@mail.ru

Ссылка для цитирования
Перфильева А. И., Забанова Н. С. Нанопрайминг семян сои с применением марганецсодержащего нанокомпозита в арабиногалактановой матрице // Известия Иркутского государственного университета. Серия Биология. Экология. 2024. Т. 47. С. 3–14. https://doi.org/10.26516/2073-3372.2024.47.3
Ключевые слова
арабиногалактан, марганец, наночастицы, нанокомпозиты, семена, соя, проростки, Pectobacterium carotovorum, биометрические характеристики, диеновые конъюгаты.
УДК
577.2
DOI
https://doi.org/10.26516/2073-3372.2024.47.3
Литература

Владимиров Ю. А., Арчаков А. И. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. М. : Наука, 1972. 252 с.

Холодоустойчивый сорт сои северного экотипа Саяна / С. В. Зеленцов, Е. В. Мошненко, М. В. Трунова, Л. А. Бубнова, Е. Н. Будников, А. В. Лукомец, В. Г. Савиченко, Н. В. Дорофеев, Н. Б. Катышева, А. В. Поморцев // Масличные культуры. 2021. Вып. 1 (185). С. 95–102. https://doi.org/10.25230/2412-608X-2021-1-185-95-102

A manganese oxide nanozyme prevents the oxidative damage of biomolecules without affecting the endogenous antioxidant system / N. Singh, M. A. Savanur, S. Srivastava, P. D'Silva, G. Mugesh // Nanoscale. 2019. Vol. 11. Р. 3855–3863. https://doi.org/10.1039/C8NR09397K

Biogenic synthesis, antioxidant and antimicrobial activity of silver and manganese dioxide nanoparticles using Cussonia zuluensis Strey / N. T. Mahlangeni, J. Magura, R. Moodley, H. Baijnath, H. Chenia // Chem. Pap. 2020. Vol. 74. Р. 4253–4265. https://doi.org/10.1007/s11696-020-01244-9

Boyarkin A. N. A quick method for determining the activity of peroxidase // Biochemistry. 1951. Vol. 16. Р. 352–357. Ce-Mn ferrite nanocomposite promoted the photosynthesis, fortification of total yield, and elongation of wheat (Triticum aestivum L.) / A. Zarinkoob, S. Esmaeilzadeh Bahabadi, A. Rahdar, P. Hasanein, H. Sharifan // Environ. Monit. Assess. 2021. Vol. 193. Р. 1–12. https://doi.org/10.1007/s10661-021-09506-z

Diseases caused by Pectobacterium and Dickeya species around the world. Ch. 7 // Plant diseases caused by Dickeya and Pectobacterium species / J. M. van der Wolf, I. Acuña, S. H. De Boer, M. B. Brurberg, G. Cahill, A. O. Charkowski, T. Coutinho, T. Davey, M. W. Dees, Y. Degefu, B. Dupuis, J. G. Elphinstone, J. Fan, E. Fazelisanagri, T. Fleming, N. Gerayeli, V. Gorshkov, V. Helias, Y. le Hingrat, S. B. Johnson, A. Keiser, I. Kellenberger, X. (S.) Li, E. Lojkowska, R. Martin, J. I. Perminow, O. Petrova, A. Motyka-Pomagruk, S. Rossmann, S. Schaerer, W. Sledz, I. K. Toth, L. Tsror, J. E. van der Waals, P. de Werra, I. Yedidia ; F. van Gijsegem, J. M. van der Wolf, I. K. Toth (eds.). Geneva : Springer Nature, 2021. P. 215–261. https://doi.org/10.1007/978-3- 030-61459-1_7

Early signalling events in the apoplastic oxidative burst in suspension cultured French bean cells involve cAMP and Ca2+ / L. V. Bindschedler, F. V. Minibayeva, S. L. Gardner, C. Gerrish, D. R. Davies, G. P. Bolwell // New Phytologist. 2001. Vol. 151. Р. 185–194. https://doi.org/10.1046/j.1469-8137.2001.00170.x

Effect of nanopriming with selenium nanocomposites on potato productivity in a field experiment, soybean germination and viability of Pectobacterium carotovorum / A. I. Perfileva, A. R. Kharasova, O. A. Nozhkina, A. V. Sidorov, I. A. Graskova, K. V. Krutovsky // Horticulturae. 2023. Vol. 9. 458. https://doi.org/10.3390/horticulturae9040458

Effects of rhapontigenin as a novel quorum-sensing inhibitor on exoenzymes and biofilm formation of Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum and its application in vegetables / B. Li, J. Huang, Y. Yi, S. Liu, R. Liu, Z. Xiao, C. Li // Molecules. 2022. Vol. 27. 8878. https://doi.org/10.3390/molecules27248878

First report of Pectobacterium versatile causing blackleg of potato in Serbia / S. Markovic, S. Milic Komic, A. Jelušic, R. Ilicic, F. Bagi, S. Stankovic, T. Popovic // Plant Dis. 2022. Vol. 106. https://doi.org/10.1094/PDIS-06-21-1128-PDN

Green biosynthesis of single and bimetallic nanoparticles of iron and manganese using bacterial auxin complex to act as plant bio-fertilizer / G. M. de França Bettencourt, J. Degenhardt, L. A. Zevallos Torres, V. O. de Andrade Tanobe, C. R. Soccol // Biocatal. Agric. Biotechnol. 2020. Vol. 30. 101822. https://doi.org/10.1016/j.bcab.2020.101822

Haque S., Tripathy S., Ranjan Patra C. Manganese-based advanced nanoparticles for biomedical applications: future opportunity and challenges // Nanoscale. 2021. Vol. 13. P. 16405–16426. https://doi.org/10.1039/D1NR04964J

Inactivation of Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum on Chinese cabbage (Brassica rapa L. subsp. pekinensis) by wash treatments with phenolic compounds / M. Kang, S. Kim, J. Y. Lee, S. Yoon, S. H. Kim, J. Ha // LWT. 2018. Vol. 93. P. 229–236. https:// doi.org/10.1016/j.lwt.2018.03.045

Innovative biosynthesis, artificial intelligence-based optimization, and characterization of chitosan nanoparticles by Streptomyces microflavus and their inhibitory potential against Pectobacterium carotovorum / N. El-A. El-Naggar, S. I. Bashir, N. H. Rabei, W. E. I. A. Saber // Sci. Rep. 2022. Vol. 12. 21851. https://doi.org/10.1038/s41598-022-25726-w

Intrinsic superoxide dismutase activity of MnO nanoparticles enhances the magnetic resonance imaging contrast / R. Ragg, A. M. Schilmann, K. Korschelt, C. Wieseotte, M. Kluenker, M. Viel, L. Völker, S. Preiß, J. Herzberger, H. Frey, K. Heinze, P. Blümler, M. N. Tahir, F. Nataliof, W. Tremel // J. Mater. Chem. B. 2016. Vol. 4. P. 7423–7428. https://doi.org/10.1039/c6tb02078j

Liu R. Q., Zhang H. Y., Lal R. Effects of stabilized nanoparticles of copper, zinc, manganese, and iron oxides in low concentrations on lettuce (Lactuca sativa) seed germination: nanotoxicants or nanonutrients? // Water Air Soil Pollut. 2016. Vol. 227. Р. 1–14. https://doi.org/10.1007/s11270-015- 2738-2

Manganese dioxide nanozymes as responsive cytoprotective shells for individual living cell encapsulation / W. Li, Z. Liu, C. Liu, Y. Guan, J. Ren, X. Qu // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2017. Vol. 56. P. 13661–13665. https://doi.org/10.1002/anie.201706910

Nanoparticles in plants: Uptake, transport and physiological activity in leaf and root / X. Wang, H. Xie, P. Wang, H. Yin // Materials. 2023. Vol. 16. 3097. https://doi.org/10.3390/ma16083097

Nano-priming: Impression on the beginner of plant life / N. Kandhol, V. P. Singh, N. Ramawat, R. Prasad, D. K. Chauhan, S. Sharma, R. Grillo, S. Sahi, J. Peralta-Videa, D. K. Tripathi // Plant Stress. 2022. Vol. 5. 100091. https://doi.org/10.1016/j.stress.2022.100091

Nanotechnology potential in seed priming for sustainable agriculture / A. do Espirito Santo Pereira, H. C. Oliveira, L. Fernandes Fraceto, C. Santaella // Nanomaterials. 2021. Vol. 11. 267. https://doi.org/10.3390/nano11020267

Novel nanobiocomposites based on natural polysaccharides as universal trophic low-dose micronutrients / S. S. Khutsishvili, A. I. Perfileva, O. A. Nozhkina, M. S. Karepova, T. V. Ganenko, B. G. Sukhov, K. V. Krutovsky // Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 22. 12006. https://doi.org/10.3390/ijms222112006

Research progress in green synthesis of manganese and manganese oxide nanoparticles in biomedical and environmental applications – A review / X. Zhang, A. Sathiyaseelan, K.V. Naveen, Y. Lu, M.H. Wang // Chemosphere. 2023. Vol. 337. 139312. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2023.139312

ROS scavenging Mn3O4 nanozymes for in vivo anti-inflammation / J. Yao, Y. Cheng, M. Zhou, S. Zhao, S. Lin, X. Wang, J. Wu, S. Li, H. Wei // Chem. Sci. 2018. Vol. 9. P. 2927–2933. https://doi.org/10.1039/c7sc05476a

Venzhik Y. V., Deryabin A. N. Regulation of pro-/antioxidant balance in higher plants by nanoparticles of metals and metal oxides // Russ. J. Plant Physiol. 2023. Vol. 70, N 2. P. 133–147. https://doi.org/10.1134/S1021443722602312


Полная версия (русская)