Respuestas fisiológicas en semillas de rábano (Rhapanus sativus) y maíz (Zea mays L.) promovidas por el efecto de nanopartículas de hidroxiapatita

Abstract

"El presente trabajo fue desarrollado en el Laboratorio de Fisiología y Bioquímica de Semillas del Centro de Capacitación y Desarrollo en Tecnología de Semillas de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN), con el objetivo de evaluar mediante un bioensayo el efecto de la aplicación de nanopartículas de hidroxiapatita (NPsHA) sintetizadas en el Centro de Investigación en Química Aplicada (CIQA). Se analizó el efecto de este nanomaterial de forma redonda, sobre parámetros de calidad fisiológica en semillas de rábano (Rhapanus sativus) y de maíz (Zea mays L.) para determinar si promueven o inhiben el vigor de germinación y crecimiento de plántulas. El bioensayo consistió en siete tratamientos de NPsHA (0, 25, 50, 100, 200, 500 y 1000 ppm), cada tratamiento constó de 100 semillas fraccionados en 4 repeticiones de 25 cada una. El estudio se estableció en cajas de Petri, y en cada caja se añadieron 30 ml de la suspensión de cada tratamiento, mientras que el testigo (0 ppm) consistió únicamente en agua destilada, esto para inducir el proceso de germinación de las semillas, las cuales fueron sometidas a un proceso de imbibición por 22 horas para maíz y 24 horas para rábano, con el fin de que el proceso de germinación se iniciara con la absorción de las diferentes. La hidratación de los tejidos en la semilla es un proceso físico con una duración versátil según la especie considerada; una vez que la semilla se ha hidratado, comienzan a activarse toda una serie de procesos metabólicos que son fundamentales para que tengan lugar las tres etapas de la germinación (imbibición, metabolismo y emergencia de radícula). Después del tratamiento con las NPsHA, las semillas fueron sembradas utilizando el método de germinación entre papel, colocando las semillas entre dos hojas de papel Anchor, humedecidas con agua destilada y dobladas a manera de "taco", los cuales se introdujeron en bolsas de plástico y se colocaron en una cámara de germinación a una temperatura de 25 °C, fotoperíodo de 16 horas luz y 8 de oscuridad a una humedad relativa de 75%. El bioensayo se estableció en un diseño completamente al azar, conformado por las NPsHA a siete concentraciones (0, 25,50, 100, 200 500 y 1000 ppm). Los datos obtenidos fueron sometidos a un análisis de varianza para determinar las diferencias estadísticas entre concentraciones, posteriormente se efectuó una comparación de medias utilizando la Prueba de Tukey (P?0.01), con el fin de establecer el orden de eficiencia de los tratamientos, utilizando el programa SAS Inc. (2009). Los resultados obtenidos en este estudio indican que las plántulas mostraron una mejor respuesta para la expresión del peso seco de plántula y longitud de vástago y de radícula, al aplicar 200 ppm, lo cual muestra que, a dosis altas moderadas se promueve un incremento notorio de estas variables, como resultado del estímulo que las NPsHA generan durante los procesos de imbibición y de germinación. Se demostró que la aplicación de las NPsHA estimula la promoción del crecimiento y el desarrollo, al evidenciar un mayor tamaño de plántulas y un incremento en el peso seco de las mismas, al efectuar la comparación de medias entre tipos de concentraciones se encontró que las NPsHA sintetizadas concentraciones altas moderadas de 50 y 200 ppm, manifestaron una mejor respuesta en las variables longitud de vástago y peso seco de plántula, sin embargo, en el caso de la longitud media de plúmula y de radícula en semillas de maíz no se encontraron diferencias estadísticas. En este estudio se aprecia la posibilidad de generar un incremento en la respuesta fisiológica de los diversos cultivos, a través del efecto promotor de las NPsHA en diversas variables asociadas con la germinación y crecimiento de plántula durante el proceso de desarrollo, asumiendo que la concentración óptima depende del tipo de la especie vegetal que se esté evaluando"