Enhancement of soybean nodulation by seed treatment with non–thermal plasmas
| Autor: | Karina B. Balestrasse, Diego M. Santa-Cruz, Ezequiel Cejas, Leandro Prevosto, Gustavo Yannarelli, Carla G. Zilli, María C. Pérez-Pizá, B. Mancinelli |
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| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: |
0301 basic medicine
Plasma Gases NODULATION Nitrogen lcsh:Medicine Plant Development chemistry.chemical_element FISICA DEL PLASMA RHIZOBIAL SYMBIOSIS Plant Root Nodulation 01 natural sciences Article Plasma physics SOYBEAN NON-THERMAL PLASMAS 03 medical and health sciences Expansin chemistry.chemical_compound Quantitative Trait Heritable PLASMA PHYSICS Nitrogen Fixation 0103 physical sciences lcsh:Science Leghemoglobin Rhizobial symbiosis 010302 applied physics Multidisciplinary Crop yield lcsh:R fungi food and beverages Nitrogenase SIMBIOSIS RIZOBIAL Horticulture Phenotype 030104 developmental biology chemistry Seed treatment Seeds purl.org/becyt/ford/4.1 [https] Cytokinin Nitrogen fixation lcsh:Q Soybeans Root Nodules Plant purl.org/becyt/ford/4 [https] |
| Zdroj: | CONICET Digital (CONICET) Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas instacron:CONICET Scientific Reports Vol.10 no.4917,12p. FAUBA Digital (UBA-FAUBA) Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía instacron:UBA-FAUBA Scientific Reports, Vol 10, Iss 1, Pp 1-12 (2020) Vol.10 (2020) |
| ISSN: | 2045-2322 |
| DOI: | 10.1038/s41598-020-61913-3 |
| Popis: | Soybean (Glycine max (L.) Merrill) is one of the most important crops worldwide providing dietary protein and vegetable oil. Most of the nitrogen required by the crop is supplied through biological N2 fixation. Non-thermal plasma is a fast, economical, and environmental-friendly technology that can improve seed quality, plant growth, and crop yield. Soybean seeds were exposed to a dielectric barrier discharge plasma operating at atmospheric pressure air with superimposed flows of O2 or N2 as carrying gases. An arrangement of a thin phenolic sheet covered by polyester films was employed as an insulating barrier. We focused on the ability of plasma to improve soybean nodulation and biological nitrogen fixation. The total number of nodules and their weight were significantly higher in plants grown from treated seeds than in control. Plasma treatments incremented 1.6 fold the nitrogenase activity in nodules, while leghaemoglobin content was increased two times, indicating that nodules were fixing nitrogen more actively than control. Accordingly, the nitrogen content in nodules and the aerial part of plants increased by 64% and 23%, respectively. Our results were supported by biometrical parameters. The results suggested that different mechanisms are involved in soybean nodulation improvement. Therefore, the root contents of isoflavonoids, glutathione, auxin and cytokinin, and expansin (GmEXP1) gene expression were determined. We consider this emerging technology is a suitable pre-sowing seed treatment. Fil: Pérez Pizá, María Cecilia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina Fil: Cejas, Ezequiel. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Reg.venado Tuerto. Departamento de Ing.electromecanica. Laboratorio de Descargas Eléctricas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentina Fil: Zilli, Carla Giannina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina Fil: Prevosto, Leandro. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Reg.venado Tuerto. Departamento de Ing.electromecanica. Laboratorio de Descargas Eléctricas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentina Fil: Mancinelli, Beatriz Rosa. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Reg.venado Tuerto. Departamento de Ing.electromecanica. Laboratorio de Descargas Eléctricas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe; Argentina Fil: Santa Cruz, Diego Mario. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Houssay. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería. Fundación Favaloro. Instituto de Medicina Traslacional, Trasplante y Bioingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina Fil: Yannarelli, Gustavo Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina Fil: Balestrasse, Karina Beatriz. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Agronomía. Instituto de Investigaciones en Biociencias Agrícolas y Ambientales; Argentina |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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