Вплив наночастинок магнетиту на ріст і розвиток рослин Nicotiana tabacum in vivo і в культурі in vitro

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorГоробець, Світлана Василівна
dc.contributor.authorІльчук, Н. М.
dc.contributor.authorДем'яненко, Ірина Володимирівна
dc.contributor.authorБанникова, Марія Олександрівна
dc.date.accessioned2021-12-01T11:00:21Z
dc.date.available2021-12-01T11:00:21Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractenBackground. Nanomaterials are easily modified and have unique characteristics associated with a large reactive surface Due to these properties, nanomaterials are used in various branches of sciences and technology, such as pharmaceuticals, biotechnology, chemical technology, etc. Recently, the effect of magnetite nanoparticles on the morphological properties of plants has been actively studied for their further use as nanoadditives to increase yields and improve the properties of agricultural plants. Tobacco (Nicotiana tabacum) is a model object of plant biotechnology, it is used to study the effect of various factors on dicotyledonous plants, so it was chosen to study the effect of magnetite on the growth, development, and mass accumulation by plants. Objective. We are aimed to study the effect of magnetite nanoparticles on the growth and development of Nicotiana tabacum in vivo and in vitro. Methods. The ability of tobacco to produce biogenic magnetic nanoparticles by searching for mammal proteins homologues in the Nicotiana tabacum proteome using the Blast NCBI program was studied using comparative genomics methods. The plants were divided into groups (control, magnetite nanoparticle concentration 0.1 mg/cm3, magnetite nanoparticle concentration 1 mg/cm3) for both in vivo and in vitro experiments. Analysis of plant parameters was performed every 14 days to study the dynamics of the effects of magnetite nanoparticles. Results. It was determined that magnetite nanoparticles at a concentration of 0.1 mg/cm3 in culture in vitro and in vivo significantly affect the growth of the root system and sprouts of Nicotiana tabacum. On the 56th day of plant cultivation in vitro on a salivary medium supplemented with magnetite nanoparticles at a concentration of 0.1 mg/cm3, an increase in the shoot length by 13.3%, root length by 31.7%, and the mass of absolutely dry substances by 18.75% was observed compared to the control. Treatment of magnetite nanoparticles with a suspension at a concentration of 0.1 mg/cm3 led to more pronounced results when growing tobacco in vivo. So, on the 56th day, the root length increased by 23.3%, the length of the shoot – by 19.2%, and the mass of absolutely dry substances – by 2 times, the first leaves appeared 2 days earlier compared to the control. The addition of magnetite nanoparticles to the substrate on which the plants were grown in vivo at a concentration of 1 mg/cm3 inhibits the growth of tobacco. Conclusions. Studies have shown the expediency of using magnetic nanoparticles at a concentration of 0.1 mg/cm3 as nanofertilizers in tobacco cultivation.uk
dc.description.abstractukПроблематика. Наноматеріали легко піддаються модифікації та мають унікальні властивості, пов’язані з великою реакційноздатною поверхнею. Завдяки цим властивостям наноматеріали використовуються в різних галузях науки і технологій, таких як фармакологія, біотехнологія, хімічні технології тощо. Останнім часом активно досліджується вплив наночастинок магнетиту на морфологічні властивості рослин для подальшого використання їх як нанодобрив для підвищення врожайності та покращення властивостей сільськогосподарських рослин. Тютюн (Nicotiana tabacum) є модельним об’єктом рослинних біотехнології, він використовується при вивченні впливу різних чинників на дводольні рослини, тому його було вибрано для дослідження впливу наночастинок магнетиту на ріст, розвиток і накопичення біомаси рослини. Мета. Дослідження впливу наночастинок магнетиту на ріст і розвиток Nicotiana tabacum в умовах in vivo та in vitro. Методика реалізації. Методами порівняльної геноміки досліджено здатність тютюну продукувати біогенні магнітні наночастинки шляхом пошуку гомологів мам-білків у протеомі Nicotiana tabacum за допомогою програми Blast NCBI. Рослини було розділено на групи (контроль, концентрація нано­частинок магнетиту 0,1 мг/см3, концентрація наночастинок магнетиту 1 мг/см3) для експерименту як in vivo, так й in vitro. Параметри рослин аналізували кожні 14 днів для виявлення динаміки впливу наночастинок магнетиту. Результати. Установлено, що наночастинки магнетиту в концентрації 0,1 мг/см3 у культурі in vitro та in vivo суттєво впливають на ріст кореневої системи та пагонів Nicotiana tabacum. На 56-ту добу культивування рослин іn vitro на живильному середовищі з додаванням наночастинок магнетиту в концентрації 0,1 мг/см3 спостерігали збільшення довжини пагона на 13 %, довжини кореня на 32 %, маси абсолютно сухих речовин на 19 % відносно контролю. Обробка рослин суспензією наночастинок магнетиту в концентрації 0,1 мг/см3 приводила до більш виражених наслідків при вирощуванні тютюну в умовах in vivo. Так, на 56-ту добу довжина кореня збільшувалась на 23 %, довжина пагона – на 19 %, а маса абсолютно сухих речовин – у 2 рази, перші листочки з’являлись на 2 доби раніше порівняно з контролем. Додавання наночастинок магнетиту в субстрат, на якому вирощувались рослини in vivo, у концентрації 1 мг/см3 пригнічував ріст тютюну. Висновки. Проведені дослідження показали доцільність використання магнітних наночастинок у концентрації 0,1 мг/см3 як нанодобрива при вирощуванні тютюну.uk
dc.format.pagerangePp. 178-188uk
dc.identifier.citationВплив наночастинок магнетиту на ріст і розвиток рослин Nicotiana tabacum in vivo і в культурі in vitro / С. В. Горобець, Н. М. Ільчук, І. В. Дем’яненко, М. О. Банникова // Innovative Biosystems and Bioengineering : international scientific journal. – 2021. – Vol. 5, No. 3. – Pp. 178–188. – Bibliogr.: 33 ref.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/ibb.2021.5.3.233267
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/45341
dc.language.isoukuk
dc.publisherIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic Instituteuk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.sourceInnovative Biosystems and Bioengineering : international scientific e-journal, 2021, Vol. 5, No. 3uk
dc.subjectнанодобриваuk
dc.subjectнакопичення біомасиuk
dc.subjectтютюнuk
dc.subjectNicotiana tabacumuk
dc.subjectнаночастинки магнетитуuk
dc.subjectбіомінералізаціяuk
dc.subjectбіогенні магнітні наночастинкиuk
dc.subjectnanofertilizersuk
dc.subjecttobaccouk
dc.subjectmagnetite nanoparticlesuk
dc.subjectbiomineralizationuk
dc.subjectbiogenic magnetic nanoparticlesuk
dc.subjectbiomass accumulationuk
dc.subjectнаноудобренияuk
dc.subjectтабакuk
dc.subjectнаночастички магнетитаuk
dc.subjectбиоминерализацияuk
dc.subjectбиогенные магнитные наночастичкиuk
dc.subjectнакопление биомассыuk
dc.subject.udc573.4uk
dc.titleВплив наночастинок магнетиту на ріст і розвиток рослин Nicotiana tabacum in vivo і в культурі in vitrouk
dc.title.alternativeThe Effect of Magnetite Nanoparticles on the Growth and Development of Nicotiana Tabacum Plants in Vivo and in Vitro Cultureuk
dc.title.alternativeВлияние наночастиц магнетита на рост и развитие растений Nicotiana tabacum in vivo и в культуре in vitrouk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
IBB-2021_5-3_p177-188.pdf
Розмір:
1.1 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Innovative Biosystems and Bioengineering: international scientific e-journal, Vol. 5, No. 3