silicon nanoparticles alleviate arsenic toxicity in rice (oryza sativa l.)

Arsenic (as) is one of the most hazardous metalloids for plants, however, little is understood about the role of silicon nanoparticles (si-nps) in improving rice tolerance under as toxicity. an experiment was conducted in 2020 at islamshahr branch, islamic azad university, islamshahr, iran, to examine the impacts of as (50 m) and si-nps (50 and 100 mg/l) on rice growth, chlorophyll and proline metabolism, antioxidant defense system, ionic homeostasis, and expression of si/as transporters under hydroponic conditions. the results showed that si-nps by boosting the activities of antioxidant enzymes, diminished hydrogen peroxide and superoxide anion, and hence, protected the photosynthetic apparatus and enhanced plant growth during as toxicity. si-nps increased si uptake and declined as uptake in as-treated seedlings by adjusting the relative expression of si/as transporters (lsi1, lsi2, lsi6). si-nps maintained ionic homeostasis under as stress by increasing the uptake of mineral nutrients. in general, si-nps increased rice growth and biomass during as toxicity, which might be exploited to develop effective fertilizers to improve crop growth and yield in as-contaminated areas.

تاثیر نانوذرات سیلیس بر کاهش سمیت آرسنیک در برنج (oryza sativa l.)

آرسنیک یکی از سمی ­ترین متالوئیدها برای گیاهان شناخته شده است، ولی اطلاعات کمی در مورد استفاده از نانوذرات سیلیس در کاهش سمیت آرسنیک در برنج  وجود دارد. این تحقیق به منظور بررسی اثرات غلظت­ های نانوذرات سیلیس (50 و 10 میلی­گرم بر لیتر) و آرسنیک (50 میکرومولار) بر رشد گیاه، متابولیسم کلروفیل و پرولین، سیستم دفاعی آنتی اکسیدانی، همئوستازی یونی و بیان ناقل­ های سیلیس/آرسنیک در برنج در شرایط هیدروپونیک در سال 1400 در دانشگاه آزاد اسلامی واحد اسلامشهر انجام شد. نتایج نشان داد که افزودن نانوذرات سیلیس به محیط کشت هیدروپونیک با تنظیم فعالیت آنزیم­ های آنتی اکسیدانی، سطح پراکسید هیدروژن و سوپراکسید آنیون را کاهش داد و از دستگاه فتوسنتزی محافظت کرده و باعث بهبود رشد گیاه تحت تنش آرسنیک شد. نانوذرات سیلیس با تعدیل بیان ناقلین سیلیس/آرسنیک (lsi1 ،lsi2، lsi6)، باعث کاهش جذب آرسنیک و افزایش جذب سیلیس در گیاهان برنج تحت تنش آرسنیک شد. کاربرد نانوذرات سیلیس با افزایش جذب عناصر مغذی، باعث حفظ همئوستازی یونی در گیاه برنج تحت تنش آرسنیک شد. به طور کلی، نانوذرات سیلیس باعث افزایش رشد برنج تحت تنش آرسنیک شد، که می­تواند برای طراحی کودهای موثر برای افزایش رشد و عملکرد دانه در مناطق آلوده به آرسنیک استفاده شود.