Nanopriming-induzierte Verbesserung der Entwicklung von Gurkensämlingen: Untersuchung der biochemischen und physiologischen Effekte von Silbernanopartikeln

Nanopriming, eine Technik, die die Behandlung von Samen mit Nanopartikeln umfasst, gewinnt zunehmend an Aufmerksamkeit zur Verbesserung der Samenkimraten und des Sämlingswachstums. Diese Studie untersuchte die Auswirkungen von Silbernanopartikeln (AgNPs), die mit Ascorbinsäure, Kaffeesäure und Gallussäure synthetisiert wurden, auf die Entwicklung von Gurkensämlingen. Die Nanopartikel, charakterisiert durch sphärische Morphologie und unterschiedliche optische Eigenschaften, zeigten je nach Art und Konzentration der verwendeten Reduktionsmittel unterschiedliche Effekte. AgNP-Behandlungen führten im Allgemeinen zu höheren Keimungsraten und verbessertem Sprossen- und Wurzelwachstum im Vergleich zu den Kontrollen. Biochemische Analysen zeigten, dass diese Behandlungen die Pflanzenphysiologie beeinflussten, indem sie die Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), Marker für oxidativen Stress und den Gehalt an Aminosäuren, phenolischen Verbindungen, Flavonoiden und löslichen Zuckern beeinflussten. Insbesondere reduzierten bestimmte AgNP-Behandlungen den oxidativen Stress, während andere den oxidativen Schaden erhöhten. Darüber hinaus wurden Variationen in den freien Aminosäuren sowie in den Gehalten an Phenolen und Flavonoiden festgestellt, was auf komplexe Wechselwirkungen zwischen Nanopartikeln und biochemischen Pflanzenwegen hindeutet. Diese Ergebnisse heben das Potenzial von Nanopriming in der Landwirtschaft hervor und unterstreichen die Notwendigkeit weiterer Forschung zur Optimierung von Nanopartikelformulierungen für verschiedene Pflanzenarten.