Exposición in vitro de estevia (Stevia rebaudiana B.) a nanopartículas de plata: transporte y acumulación.

Abstract

El impacto de la nanotecnología en el campo de las ciencias agrícolas abre la necesidad de estudiar con mayor detalle el efecto de productos que ofrecen nanopartículas para su aplicación en especies vegetales de interés agrícola. El objetivo de este estudio fue caracterizar las propiedades fisicoquímicas de nanopartículas de plata (NPsAg), así como el efecto de la concentración en la respuesta fisiológica de estevia (Stevia rebaudiana B.) cultivada in vitro. Se utilizaron segmentos nodales (con dos brotes) de estevia crecidas en medio Murashige and Skoog (MS) adicionadas con NPsAg (0,12.5, 25, 50,100 y 200 mg/L). Después de 30 días de la proliferación in vitro de brotes, se evaluó el número de brotes por explante, longitud de los brotes, el contenido de clorofilas, la materia seca y finalmente se cuantificó el contenido de plata metálica (Ag) presente en las plantas. Además, la caracterización, el transporte y la acumulación de nanopartículas de plata se lograron mediante análisis microscópico. Las características de las NPsAg fueron de morfología circular, con diámetro de 35±15 nm y presentaron mayor fluorescencia a 427 nm. La aplicación de 12.5, 25 y 50 mg/L de NPsAg promovió la mayor producción y longitud de brotes por explante. La materia seca mostró un incremento en los tratamientos de 100 y 200 mg/L. Además, se observó un incremento en el contenido de clorofilas a partir de 50 mg/L. Se demostró presencia de NPsAg en células epidérmicas de tallo, dentro de haces vasculares y en espacios intermembranales. En hoja, se observaron en nervaduras y en estomas, concluyendo que el mecanismo de trasporte para nanopatículas (NPs) de mayor tamaño es vía apoplasto, y simplasto para NPs de menor tamaño. Estos resultados abren la posibilidad de aplicar NPsAg para evaluar el potencial de su uso en cultivos in vitro de interés agrícola. _______________ In vitro EXPOSURE OF STEVIA (Stevia rebaudiana B.) TO SILVER NANOPARTICLES: TRANSPORT AND ACCUMULATION. ABSTRACT: The impact of nanotechnology in the field of agricultural sciences creates the need to study in greater detail the effect of products offering nanoparticles for application in plant species of agricultural interest. The objective of this study was to characterize the physicochemical properties of silver nanoparticles (AgNPs), as well as the effect of their concentration on the physiological response of stevia (Stevia rebaudiana B.) cultured in vitro. Nodal segments (with two buds) of stevia grown in Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with AgNPs (0,12.5, 25, 50,100 and 200 mg/L) were used. After 30 days of in vitro shoot proliferation, the number of shoots per explant, shoot length, chlorophyll content, dry matter content and finally the metallic silver (Ag) content of the plants were quantified. In addition, characterization, transport and accumulation of silver nanoparticles were achieved by microscopic analysis. The AgNPs were round in shape, with a diameter of 35±15 nm, and they showed greater fluorescence at 427 nm. Applying 12.5, 25 and 50 mg/L of AgNPs promoted the greatest shoot production and length per explant. Dry matter showed an increase in the 100 and 200 mg/L treatments. In addition, an increase in chlorophyll content was observed from 50 mg/L. AgNPs were shown to be present in epidermal stem cells, within vascular bundles and in intermembrane spaces. In leaves, they were observed in ribs and stomata, concluding that the transport mechanism for larger nanoparticles (NPs) is via the apoplast, and for smaller NPs via the symplast. These results open up the possibility of applying AgNPs to evaluate their potential use in in vitro crops of agricultural interest.