كفاءة جسيمات اوكسيد الزنك النانوية ZnONPs في استحداث الكالس والنمو الفسيولوجي لبادرات نبات الرجلة Portulaca oleracea تحت ظروف الإجهاد المائي

القسم: Articles
إصدار
مجلد 4 عدد 2 (2026): Journal of Rafidain Environment
الصفحات
40-54

الملخص

هدفت الدراسة إلى تقييم تأثير جسيمات أوكسيد الزنك النانوية (ZnONPs) في نمو واستجابة كالس الرجلة (Portulaca oleracea) تحت ظروف الإجهاد المائي في الزراعة النسيجية. نُفذت التجربة باستخدام وسط MS مدعم بتراكيز مختلفة (0.3 , 0.6 , 0.9) ملغم/لتر من ZnONPs وتحت ثلاثة مستويات من الماء (50، 70، 100)% لمحاكاة الإجهاد المائي، وتمت دراسة استحداث الكالس ونموه، إضافة إلى قياس الوزن الطري والجاف ونسبة البروتين بعد 30 و60 يومًا من الزراعة. أظهرت النتائج أن التركيز المتوسط 0.6 ملغم/لتر من ZnONPs، أدى إلى تسريع استحداث الكالس وزيادة كفاءته، وتحسين الوزن الطري والجاف، ورفع نسبة البروتين والبرولين، خاصة تحت ظروف الإجهاد المائي المتوسط والشديد. في المقابل، أظهرت التراكيز المرتفعة (0.9 ملغم/لتر) تأثيرًا مثبطًا في معظم الصفات المدروسة، مما يدل على الطبيعة الثنائية لتأثير ZnONPs بين التحفيز والتثبيط تبعًا للتركيز المستخدم. كما بيّنت النتائج تفوق السويقات على العقد في استحداث الكالس، وتُظهر الدراسة أن دمج جسيمات أوكسيد الزنك النانوية في أنظمة زراعة الأنسجة يمثل نهجًا واعدًا لتحسين نمو الكالس والتخفيف من آثار الإجهاد المائي، مع التأكيد على أهمية اختيار التركيز الأمثل لتحقيق أفضل استجابة فسيولوجية.

المراجع

  1. Al-Bakr, R.A. (2018). Propagation of Portulaca oleracea L. and level of active compounds in callus culture. IJERSTE, 7(2), 33-43
  2. Alharthi, B., & Alqahtani, S. (2024). Physiological and biochemical responses of plants to nanoparticles under abiotic stress. Plants, 13(4), 512.
  3. Association of Official Analytical Chemists (AOAC). (2000). Official Methods of Analysis (17th ed.). AOAC International, Washington, DC.
  4. Dimkpa, C. O., & Bindraban, P. S. (2017). Zinc oxide nanoparticles and plant secondary metabolism. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 65, 663–671.
  5. FAO. (2023). Desertification and land degradation. Food and Agriculture Organization of the United Nations.
  6. George, E. F., Hall, M. A., & De Klerk, G.-J. (2008). Plant propagation by tissue culture (3rd ed.). Springer.
  7. Gupta, B., & Huang, B. (2014). Mechanism of salinity tolerance in plants: Physiological, biochemical, and molecular characterization. International Journal of Genomics, 2014, 1–18.
  8. Hayat, S., Hayat, Q., Alyemeni, M. N., Wani, A. S., Pichtel, J., & Ahmad, A. (2012). Role of proline under changing environments: A review. Plant Signaling & Behavior, 7(11), 1456–1466.
  9. Ikeuchi, M., Sugimoto, K., & Iwase, A. (2019). Plant callus: mechanisms of dedifferentiation and reprogramming. Annual Review of Plant Biology, 70, 535–560.
  10. Khan, M. N., et al. (2023). Nanoparticles-mediated regulation of plant growth and stress tolerance: Physiological and biochemical perspectives. Plant Physiology and Biochemistry, 197, 107635.
  11. Kumar, A., & Li, Y. (2024). Nanotechnology in sustainable agriculture. Trends in Plant Science, 29(1), 45–58.
  12. Kumar, V., & Sharma, S. (2024). Plant tissue culture techniques and applications. Plant Cell Reports, 43, 215–230.
  13. Murashige, T., & Skoog, F. (1962). A revised medium for rapid growth and bioassays with tobacco tissue cultures. Physiologia Plantarum, 15, 473–497.
  14. Nair, A. S., Abraham, T. K., & Jaya, D. S. (2010). Studies on the changes in proline metabolism in drought tolerant and susceptible cultivars of rice. Acta Physiologiae Plantarum, 32, 579–584.
  15. Nguyen, D. T., & Tran, T. H. (2022). Zinc oxide nanoparticles and drought tolerance in plants. Plant Nanobiotechnology, 4, 55–67.
  16. Rizwan, M., Ali, S., Rehman, M. Z. U., Rinklebe, J., Tsang, D. C. W., Bashir, A., & Ok, Y. S. (2023). Zinc oxide nanoparticles alleviate drought stress in plants. Science of the Total Environment, 858, 159795.
  17. Sharma, A., et al. (2023). Proline metabolism and its role in plant tolerance to drought stress. Plant Physiology and Biochemistry, 198, 107673
  18. Szabados, L., & Savouré, A. (2010). Proline: A multifunctional amino acid. Trends in Plant Science, 15(2), 89–97.
  19. Tripathi, D. K., Singh, S., Singh, S., Mishra, S., Chauhan, D. K., & Dubey, N. K. (2017). Uptake, accumulation and toxicity of metal-based nanoparticles in plants. Plant Physiology and Biochemistry, 110, 2–12.
  20. Tripathi, D. K., Vishwakarma, K., Sharma, S., & Chauhan, D. K. (2023). Nanoparticles and abiotic stress tolerance in plants. Plant Stress, 9, 100182.
  21. Verbruggen, N., & Hermans, C. (2008). Proline accumulation in plants: A review. Amino Acids, 35(4), 753–759.
  22. Zafar, S., Perveen, S., & Naeem, M. (2022). Role of zinc in plant growth and protein synthesis under stress conditions. Journal of Plant Nutrition, 45, 1321–1334.
  23. Zhang, H., Chen, G., & Li, J. (2022). Applications of nanomaterials in agriculture and environmental sustainability. Environmental Science & Technology, 56, 15284–15296.
  24. Zhou, W., Li, Q., & Wang, Y. (2024). Desertification dynamics and mitigation strategies under climate change. Journal of Arid Environments, 221, 105062.

المؤلفون

عمر غافل عبدالله الجبوري

رحاب عبد الجبار حامد البكر

رشا إسماعيل خليل

المعرفات

معرف الكائن الرقمي DOI: 10.33899/jre.v4i2.64218

الإحصائيات

حقوق الطبع والنشر والتراخيص
Creative Commons Licenseهذا العمل مرخص بموجب رخصة المشاع الإبداعي نسب المصنف - غير تجاري 4.0 رخصة دولية.