پاسخ آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی (CAT و SOD) و ظرفیت اکسیداتیو کل (TOS) گوجه‌فرنگی(Solanum lycopersicum L.) به تیمار نانوذرات اکسید روی
Keywords:
نانوذرات اکسید روی, گوجه‌فرنگی, آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی, استرس اکسیداتیوAbstract
کاربرد فناوری نانو در کشاورزی به‌عنوان رویکردی نوین برای ارتقای بهره‌وری و مقاومت گیاهان در برابر تنش‌ها مورد توجه پژوهشگران قرار گرفته است. در این مطالعه اثر نانوذرات اکسید روی (ZnO-NPs) بر شاخص‌های بیوشیمیایی گیاه گوجه‌فرنگی (Solanum lycopersicum L.) بررسی شد. نانوذرات با روش سنتز شیمیایی تهیه و پس از تأیید ویژگی‌های فیزیکوشیمیایی، در غلظت‌های ۵۰ و ۱۰۰۰ میلی‌گرم بر لیتر به‌صورت محلول‌پاشی برگی بر گیاهان چهاربرگی اعمال گردید. نمونه‌برداری از برگ‌ها در بازه‌های زمانی ۲۴ و ۹۶ ساعت انجام و فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی سوپراکسیددیسموتاز (SOD) و کاتالاز (CAT) و همچنین ظرفیت اکسیداتیو کل (TOS) سنجیده شد. نتایج آنالیز واریانس نشان داد تیمار ZnO-NPs تأثیر معنی‌داری بر افزایش فعالیت CAT و SOD و همچنین بر سطح TOS داشت (p<0.01). در تیمار High ZnO بیشترین افزایش فعالیت آنزیم‌ها مشاهده گردید که بیانگر تحریک سیستم دفاعی گیاه در برابر تنش اکسیداتیو ناشی از نانوذرات بود. در مقابل، مقایسه زمان‌ها نشان داد که پاسخ گیاه به‌ویژه در فعالیت CAT وابسته به بازه زمانی است. یافته‌های این پژوهش بیانگر نقش دوگانه ZnO-NPs در تحریک سیستم دفاعی و القای استرس اکسیداتیو بوده و می‌تواند در توسعه راهبردهای ایمن و مؤثر برای استفاده از نانومواد در کشاورزی پایدار کاربرد داشته باشد.
Downloads
References
1. Lowry, G. V., Giraldo, J. P., Steinmetz, N. F., Avellan, A., Demirer, G. S., Ristroph, K.
D., Wang, G. J., Hendren, C. O., Alabi, C. A., Caparco, A., da Silva, W., GonzálezGamboa, I., Grieger, K. D., Jeon, S.-J., Khodakovskaya, M. V., Kohay, H., Kumar, V.,
Muthuramalingam, R., Poffenbarger, H., … White, J. C. (2024). Towards realizing
nano-enabled precision delivery in plants. Nature Nanotechnology, 19(9), 1255–1269.
https://doi.org/10.1038/s41565-024-01667-5
2. Rana, L., Kumar, M., Rajput, J., Kumar, N., Sow, S., Kumar, S., Kumar, A., Singh, S.
N., Jha, C. K., Singh, A. K., Ranjan, S., Sahoo, R., Samanta, D., Nath, D., Panday, R., &
Raigar, B. L. (2024). Nexus between nanotechnology and agricultural production
systems: challenges and future prospects. Discover Applied Sciences, 6(11), 555.
https://doi.org/10.1007/s42452-024-06265-7
3. Tryfon, P., Sperdouli, I., Adamakis, I.-D. S., Mourdikoudis, S., Dendrinou-Samara, C.,
& Moustakas, M. (2023). Modification of Tomato Photosystem II Photochemistry with
Engineered Zinc Oxide Nanorods. Plants, 12(19), 3502.
https://doi.org/10.3390/plants12193502
4. Ishfaq, A., Haidri, I., Shafqat, U., Khan, I., Rizwan, H. M., Hassan, M. U., Irfan, M.,
Adnan, M., & Mahmood, F. (2025). Microbial Synthesis of ZnO Nanoparticles: A Green
Strategy for Mitigating Wastewater Stress in Wheat (Triticum aestivum). Water, Air, &
Soil Pollution, 236(8), 518. https://doi.org/10.1007/s11270-025-08149-x
5. Sofy, A. R., Sofy, M. R., Hmed, A. A., Dawoud, R. A., Alnaggar, A. E.-A. M., Soliman,
A. M., & El-Dougdoug, N. K. (2021). Ameliorating the Adverse Effects of Tomato
mosaic tobamovirus Infecting Tomato Plants in Egypt by Boosting Immunity in Tomato
Plants Using Zinc Oxide Nanoparticles. Molecules, 26(5), 1337.
https://doi.org/10.3390/molecules26051337
6. Sharma, R. K., & Ghose, R. (2015). Synthesis of zinc oxide nanoparticles by
homogeneous precipitation method and its application in antifungal activity against
Candida albicans. Ceramics International, 41(1), 967–975.
https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2014.09.016
7. Beauchamp, C., & Fridovich, I. (1971). Superoxide dismutase: Improved assays and an
assay applicable to acrylamide gels. Analytical Biochemistry, 44(1), 276–287.
https://doi.org/10.1016/0003-2697(71)90370-8
8. Aebi, H. (1984). [13] Catalase in vitro (pp. 121–126). https://doi.org/10.1016/S0076-
6879(84)05016-3
9. Wolff, S. P. (1994). [18] Ferrous ion oxidation in presence of ferric ion indicator
xylenol orange for measurement of hydroperoxides (pp. 182–189).
https://doi.org/10.1016/S0076-6879(94)33021-2
10. Ahmed, M., Tóth, Z., Rizk, R., Abdul-Hamid, D., & Decsi, K. (2025). Investigation of
Antioxidative Enzymes and Transcriptomic Analysis in Response to Foliar Application
of Zinc Oxide Nanoparticles and Salinity Stress in Solanum lycopersicum. Agronomy,
15(7), 1715. https://doi.org/10.3390/agronomy15071715
11. Ghosh, T., Yadav, S. K., Yadav, S., Atta, K., Singh, A. P., Gaber, A., & Hossain, A.
(2025). STANDARDIZING THE APPROPRIATE DOSES OF ZINC OXIDE
NANOPARTICLES FOR ENHANCING THE QUALITY OF TOMATO (SOLANUM
LYCOPERSICUM L.) SEEDS GROWN UNDER SALINE CONDITIONS. Applied
Ecology and Environmental Research, 23(3), 5859–5881.
https://doi.org/10.15666/aeer/2303_58595881
12. Haroon, M., Khan, S. T., & Malik, A. (2024). Microbes-Mediated Zinc Biofortification
in Tomato Plants Under Ag and TiO2-NP Stress. Journal of Soil Science and Plant
Nutrition, 24(4), 7213–7227. https://doi.org/10.1007/s42729-024-02034-y
