Предпосевная обработка наночастицами оксида цинка улучшает всхожесть и фотосинтетическую активность пшеницы

Настоящее исследование — первая работа, в которой продемонстрировано положительное влияние предпосевной обработки семян наночастицами оксида цинка (НЧ ZnO) на растения пшеницы сорта H-I 1544. По сравнению с необработанными семенами (контролем) и семенами после гидропрайминга предпосевная обработка НЧ ZnO в концентрации 10 мг/л значительно улучшала всхожесть и повышала индекс силы роста семян. Кроме того, нанопраймирование усиливало поглощение воды семенами, что сопровождалось повышением активности α-амилазы. У растений, полученных из нанопраймированных семян, значительно увеличивалось содержание фотосинтетических пигментов — хлорофилла a, хлорофилла b и общего хлорофилла. Через 30 дней выращивания растений из нанопраймированных семян измеряли флуоресценцию хлорофилла, чтобы оценить влияние нанопраймирования на фотосинтетическую активность. Результаты показали, что НЧ ZnO влияют на первичные фотохимические процессы в целом, повышая эффективность водоокисляющего комплекса на донорной стороне фотосистемы II (ФСII) (Fv/Fo). У нанопраймированных растений увеличивалось число активных реакционных центров на молекулу хлорофилла, а также возрастали поглощение энергии (ABS), эффективность её улавливания (TR) и переноса электронов (ET) активными реакционными центрами. Влияние нанопраймирования на окислительный статус растений оценивали по активности пероксидазы (POD), каталазы (CAT), супероксиддисмутазы (SOD) и степени перекисного окисления липидов. Активность этих ферментов заметно снижалась, что, вероятно, связано с более низким уровнем активных форм кислорода (АФК) у нанопраймированных растений по сравнению с контролем. Это первое сообщение о перспективности применения НЧ ZnO для предпосевной обработки семян с целью улучшения их всхожести и фотосинтетической активности у пшеницы.