Aplicabilidade de nanopartículas no desempenho de sementes e no potencial produtivo de plantas de arroz

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Souza, Genaina Aparecida de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
Fitotecnia
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://locus.ufv.br/handle/123456789/34372
https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2024.589
Resumo: As sementes são frequentemente expostas a estresses ambientais no campo, o que pode acarretar desuniformidade na emergência, no crescimento das plantes com reflexos na produtividade. A utilização de nanopartículas no priming das sementes pode ser uma alternativa interessante, possibilitando germinação uniforme e melhor estabelecimento das plantas. Para examinar a eficácia das nanopartículas (NPs) com selênio, zinco e boro e suas combinações como agentes que permitem a melhoria na germinação e vigor de plântulas, o priming composto por essas NPs foi testado. Para tanto, sementes de arroz da cultivar japônica foram submetidas aos seguintes tratamentos: hidropriming (somente H2O), nanopriming com minerais (B, Zn, Se, Se+B, Zn+Se e Zn+Se+B); sementes sem priming foram utilizadas como controle (US). Posteriormente, os dois melhores tratamentos foram selecionados e as sementes foram semeadas em seis vasos de 10L contendo quatro plantas cada, conduzidos até a colheita. Foram avaliadas a germinação, vigor e desenvolvimento de plântulas, taxa fotossintética das plantas nas fases vegetativas e reprodutivas, trocas gasosas, atividade das enzimas do estresse oxidativo, atividade da α-amilase, teores de amido, açucares, e fatores produtivos como número de panículas, porcentagem de grãos cheios, entre outros. De forma geral, quando foram utilizados agentes minerais no priming houve maior porcentagem e velocidade de germinação das sementes. As combinações Se+Zn ou Se+Zn +B apresentaram maior vantagem com relação ao desempenho das sementes, com maior germinação, atividade da α-amilase, velocidade de emergência, desenvolvimento do sistema radicular e vigor de plântulas. Além disso, as sementes condicionadas com NPs apresentaram maior atividade da α-amilase e maior velocidade de degradação de amido bem como maior atividade de enzimas do estresse oxidativo. Plantas oriundas de sementes condicionadas com NPs apresentaram maior teor de clorofila total, maiores taxas fotossintéticas e melhor desenvolvimento vegetativo. Além disso, essas mesmas plantas proporcionaram melhor desempenho produtivo, como maior número de panículas, maior produção de grãos e peso de grãos por planta. As nanopartículas mostraram- se eficientes na melhoria da germinação e vigor de sementes e na melhoria do desempenho de plântulas. Dessa forma, nossas descobertas sugerem que o condicionamento de sementes com a combinação de nanopartículas de Zn, Se e B pode ser uma opção viável para otimizar o crescimento e a produção de plantas de arroz cultivar japônica, permitindo que um maior crescimento e produção sejam alcançados, otimizando o metabolismo desde a germinação. Palavras-chave: Oryza sativa. cv. japônica. Nanopriming.
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spelling Aplicabilidade de nanopartículas no desempenho de sementes e no potencial produtivo de plantas de arrozApplicability of nanoparticles in the seed performance and productive potential of rice plantsOryza sativaArroz - CultivoTecnologia de sementesGerminaçãoCIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOTECNIAAs sementes são frequentemente expostas a estresses ambientais no campo, o que pode acarretar desuniformidade na emergência, no crescimento das plantes com reflexos na produtividade. A utilização de nanopartículas no priming das sementes pode ser uma alternativa interessante, possibilitando germinação uniforme e melhor estabelecimento das plantas. Para examinar a eficácia das nanopartículas (NPs) com selênio, zinco e boro e suas combinações como agentes que permitem a melhoria na germinação e vigor de plântulas, o priming composto por essas NPs foi testado. Para tanto, sementes de arroz da cultivar japônica foram submetidas aos seguintes tratamentos: hidropriming (somente H2O), nanopriming com minerais (B, Zn, Se, Se+B, Zn+Se e Zn+Se+B); sementes sem priming foram utilizadas como controle (US). Posteriormente, os dois melhores tratamentos foram selecionados e as sementes foram semeadas em seis vasos de 10L contendo quatro plantas cada, conduzidos até a colheita. Foram avaliadas a germinação, vigor e desenvolvimento de plântulas, taxa fotossintética das plantas nas fases vegetativas e reprodutivas, trocas gasosas, atividade das enzimas do estresse oxidativo, atividade da α-amilase, teores de amido, açucares, e fatores produtivos como número de panículas, porcentagem de grãos cheios, entre outros. De forma geral, quando foram utilizados agentes minerais no priming houve maior porcentagem e velocidade de germinação das sementes. As combinações Se+Zn ou Se+Zn +B apresentaram maior vantagem com relação ao desempenho das sementes, com maior germinação, atividade da α-amilase, velocidade de emergência, desenvolvimento do sistema radicular e vigor de plântulas. Além disso, as sementes condicionadas com NPs apresentaram maior atividade da α-amilase e maior velocidade de degradação de amido bem como maior atividade de enzimas do estresse oxidativo. Plantas oriundas de sementes condicionadas com NPs apresentaram maior teor de clorofila total, maiores taxas fotossintéticas e melhor desenvolvimento vegetativo. Além disso, essas mesmas plantas proporcionaram melhor desempenho produtivo, como maior número de panículas, maior produção de grãos e peso de grãos por planta. As nanopartículas mostraram- se eficientes na melhoria da germinação e vigor de sementes e na melhoria do desempenho de plântulas. Dessa forma, nossas descobertas sugerem que o condicionamento de sementes com a combinação de nanopartículas de Zn, Se e B pode ser uma opção viável para otimizar o crescimento e a produção de plantas de arroz cultivar japônica, permitindo que um maior crescimento e produção sejam alcançados, otimizando o metabolismo desde a germinação. Palavras-chave: Oryza sativa. cv. japônica. Nanopriming.Seeds are often exposed to environmental stresses in the field, which can lead to uneven emergence and plant growth, ultimately affecting productivity. The use of nanoparticles (NPs) in seed priming could be an interesting alternative, enabling uniform germination and better plant establishment. To examine the effectiveness of selenium (Se), zinc (Zn), and boron (B) nanoparticles and their combinations as agents to improve seed germination and seedling vigor, a priming treatment with these NPs was tested. Rice seeds from the cultivar ??? were subjected to the following treatments: hydropriming (water only), nanopriming with minerals (B, Zn, Se, Se+B, Zn+Se, and Zn+Se+B); non-primed seeds were used as control (US). Subsequently, the two best treatments were selected to evaluate the reproductive phase of rice sown in six 10-liter pots containing four plants each until harvest. We evaluated germination, seedling vigor, and development, as well as photosynthetic rate during vegetative and reproductive stages, gas exchange parameters, oxidative stress enzyme activity, α-amylase activity, starch and sugar contents, and productive factors such as panicle number and percentage of filled grains, among others. Overall, treatments involving mineral agents in priming resulted in higher seed germination percentage and germination speed. Combinations like Se+Zn or Se+Zn+B showed greater advantages in the seed performance, exhibiting higher germination rates, α-amylase activity, emergence speed, root system development, and seedling vigor. Additionally, seeds conditioned with NPs showed increased α-amylase activity, faster starch degradation, and higher oxidative stress enzyme activity. Plants derived from NP-conditioned seeds exhibited higher total chlorophyll content, greater photosynthetic rates, and better vegetative development. Moreover, these plants showed enhanced productivity, including increased panicle number, grain production, and grain weight per plant. Nanoparticles proved effective in improving seed germination and vigor and enhancing seedling performance. Thus, our findings suggest that seed priming with a combination of Zn, Se, and B nanoparticles could be a viable option to optimize the growth and production of japonica rice plants, allowing for greater growth and productivity, optimizing metabolism from germination onwards. Keywords: Oryza sativa. cv. Japônica. Nanopriming.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES)Universidade Federal de ViçosaFitotecniaDias, Denise Cunha Fernandes dos Santoshttp://lattes.cnpq.br/7006501677512030Ribeiro, Dimas MendesMoreira, Renata Pereira LopesSouza, Genaina Aparecida de2025-08-11T13:26:21Z2024-08-06info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfSOUZA, Genaina Aparecida. Aplicabilidade de nanopartículas no desempenho de sementes e no potencial produtivo de plantas de arroz. 2024. 74 f. Tese (Doutorado em Fitotecnia) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa. 2024.https://locus.ufv.br/handle/123456789/34372https://doi.org/10.47328/ufvbbt.2024.589porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:LOCUS Repositório Institucional da UFVinstname:Universidade Federal de Viçosa (UFV)instacron:UFV2025-08-12T06:01:48Zoai:locus.ufv.br:123456789/34372Repositório InstitucionalPUBhttps://www.locus.ufv.br/oai/requestfabiojreis@ufv.bropendoar:21452025-08-12T06:01:48LOCUS Repositório Institucional da UFV - Universidade Federal de Viçosa (UFV)false
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