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Document type: Dissertação
Access type: Acesso Aberto
Title: Nanopartículas e terapia fotodinâmica no tratamento de sementes de trigo
Alternate title (s): Nanoparticles and photodynamic therapy in the treatment of wheat seeds
Author: Duarte, Lucas Couto
First Advisor: Tebaldi, Nilvanira Donizete
First coorientator: Catão, Hugo César Rodrigues Moreira
First member of the Committee: Silva, Flavia Andrea Nery
Second member of the Committee: Nakasone, Alessandra Keiko
Summary: O avanço do trigo (Triticum spp.) no cerrado brasileiro demonstra a importância da cultura, evidenciando a importância da utilização de sementes livres de patógenos. A nanotecnologia e a terapia fotodinâmica surgem como uma inovação tecnológica no controle de doenças de plantas. O presente trabalho teve como o objetivo avaliar a eficácia de nanopartículas e da terapia fotodinâmica na inibição do crescimento de Alternaria alternata in vitro e no tratamento de sementes de trigo, e na qualidade fisiológica e sanitária das sementes. O teste de fitossanidade realizado constatou a presença de muitos fungos que infectam as sementes, porém apenas Alternaria alternata se encontrou em níveis de incidência suficientes para avaliação efetiva do tratamento de sementes proposto para determinar a eficiência das nanopartículas (ZnOCl; ZnOCl 1Cu; ZnOCl 0,1Ag; ZnO 1Cu; ZnO; ZnO 1Ag) e dos corantes (azul de metileno e azul de toluidina) na inibição do crescimento micelial de Alternaria alternata in vitro. Discos de micélio de A. alternata, provenientes de sementes naturalmente infestadas, foram multiplicados em placas de Petri contendo o meio BDA e posteriormente transferidas para placas de Petri com os seus respectivos tratamentos. Para mensurar a eficiência das nanopartículas aplicadas diretamente sob as sementes, as mesmas foram tratadas com suas respectivas nanopartículas nas concentrações de 2,5 e 5 mg mL, carboxin + thiram e água salina (NaCl 0,45%). Na terapia fotodinâmica as sementes foram tratadas com os corantes azul de toluidina, azul de metileno e sua combinação, nas concentrações de 50 e 100 µmol L-1 e irradiadas com luz LED, carboxin + thiram e água salina. Os aspectos fisiológicos avaliados foram germinação, emergência, IVG, IVE, envelhecimento acelerado e plântulas normais fortes, e a sanidade das sementes. Em todos os testes fisiológicos foram utilizadas 400 sementes de trigo por tratamento e 200 sementes no teste de sanidade. Os mesmos tratamentos, tanto para as nanopartículas como para a terapia fotodinâmica, foram realizados in vitro para mensurar a inibição do crescimento micelial de A. alternata. O uso de nanopartículas de ZnO:1Ag e da terapia fotodinâmica com a combinação do corante azul de toluidina + azul de metileno 100 µmol L-1 foram eficientes na inibição do crescimento micelial de Alternaria alternata in vitro. Os tratamentos com nanopartículas e terapia fotodinâmica não apresentaram toxidade para as sementes de trigo, não afetando negativamente a qualidade fisiológica das sementes. A terapia fotodinâmica e as nanopartículas demonstraram enorme potencial de uso para o controle de patógenos em sementes.
Abstract: The advance of wheat (Triticum spp.) in the brazilian cerrado demonstrates the impor-tance of the crop, evidencing the importance of using pathogen-free seeds. Nano-technology and photodynamic therapy emerge as a technological innovation in the control of plant diseases. The present work aimed to evaluate the efficacy of nanopar-ticles and photodynamic therapy in inhibiting the growth of Alternaria alternata in vitro and the treatment of wheat seeds, on the physiological and sanitary quality of the seeds. The phytosanitary test performed verified the presence of many fungi that infect the seeds, but only Alternaria alternata was found at sufficient incidence levels for an effective evaluation for the proposed seed treatment to determine the efficiency of the nanoparticles (ZnOCl; ZnOCl 1Cu; ZnOCl 0.1Ag; ZnO 1Cu; ZnO; ZnO 1Ag) and dyes (methylene blue and toluidine blue) in the inhibition of mycelial growth of Alternaria alternata in vitro. A. alternata mycelium discs, from naturally infested seeds, were multiplied in Petri dishes containing PDA medium and later transferred to Petri dishes with their respective treatments. To measure the efficiency of the nanoparticles applied directly to the seeds, they were treated with their respective nanoparticles, at concen-trations of 2.5 and 5 mg mL, carboxin + thi-ram and saline water (NaCl 0.45%). In photodynamic therapy the seeds were treated with toluidine blue, methylene blue and their combination, at concentrations of 50 and 100 µmol L-1 and irradiated with LED light, carboxin + thiram and saline water. The physiological aspects evaluated were germination, emergence, IVG, IVE, accelerated aging and strong normal seedlings, and seed health. In all physiological tests 400 wheat seeds were used per treatment and 200 seeds in the sanity test. The same treatments for both nanoparticles and photodynamic therapy were performed in vitro to measure the inhibition of mycelial growth of A. alternata. The use of ZnO:1Ag nanoparticles and photodynamic therapy with the com-bination of toluidine blue + 100 µmol L-1 methylene blue dye were efficient in inhibi-ting the mycelial growth of Alternaria alternata in vitro. The treatments with nanopar-ticles and photodynamic therapy showed no toxicity to the wheat seeds, not negatively affecting the physiological quality of the seeds. Photodynamic therapy and nanoparti-cles have shown enormous potential for use in controlling pathogens in seeds.
Keywords: Azul de metileno
Azul de toluidina
Nanopartículas de prata
Methylene blue
toluidine blue
silver nanoparticles
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::FITOSSANIDADE::FITOPATOLOGIA
Subject: Agronomia
Nanopartículas
Trigo - Sementes - Doenças e pragas
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Program: Programa de Pós-graduação em Agronomia
Quote: DUARTE, Lucas Couto. Nanopartículas e terapia fotodinâmica no tratamento de sementes de trigo. 2022. 40 f. Dissertação (Mestrado em Agronomia) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2022. DOI https://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.142
Document identifier: http://doi.org/10.14393/ufu.di.2022.142
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/34680
Date of defense: 24-Feb-2022
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