Сучасні аспекти нанобіотехнології рослин : наночастинки в рослинах, транспорт, поглинання, фізіологічна активність

Abstract

В роботі представлений аналіз сучасного стану фундаментальних та експериментальних робіт в галузі нанобіотехнології вищих рослин. Основні методи, використані в дослідженні – інформаційно-пошуковий та аналітичний. За аналізом оглядових та експериментальних наукових статей встановлено, що нанофітобіотехнологія є сучасною, активно досліджуваною галуззю нанобіотехнології. Показано, що основні напрями сучасних досліджень в галузі нанобіотехнологій рослин спрямовані на вивчення: механізмів поглинання НЧ надземною та кореневої системою рослинного організму, транслокації НЧ по транспортним шляхам в рослини, фізіологічної дії та фітотоксичності НЧ різної природи, активізації адаптивних реакцій на дію стресових факторів абіотичної та біотичної природи за впливу НЧ. Окреслено перспективи практичних сфер застосування НЧ у сучасному рослинництві, які пов’язані з адресною доставкою та контрольованим вивільненням агрохімікатів різної природи – мінеральних добрив, пестицідів, фунгіцидів та ін., також зі стимуляцією захисних реакцій та використанням у генетичній інженерії рослин. На прикладі детального аналізу експериментальної роботи показаний вплив композиції наночастинок металів на параметри антиоксидантного метаболізму рослин.

The paper presents an analysis of the current state of fundamental and experimental work in the field of nanobiotechnology of higher plants. The main methods used in the research are information-search and analytical. Based on the analysis of review and experimental scientific articles, it was established that nanophytobiotechnology is a modern, actively researched branch of nanobiotechnology. It is shown that the main directions of modern research in the field of nanobiotechnologies of plants are aimed at studying: the mechanisms of absorption of NPs by the above-ground and root systems of plant organisms, the translocation of NPs along transport routes into plants, the physiological action and phytotoxicity of NPs of various natures, the activation of adaptive reactions to the action of stress factors of abiotic and of biotic nature under the influence of NPs. The prospects of practical areas of application of NPs in modern crop production are outlined, which are related to targeted delivery and controlled release of agrochemicals of various nature - mineral fertilizers, pesticides, fungicides, etc., as well as stimulation of protective reactions and use in genetic engineering of plants. The influence of the composition of metal nanoparticles on the parameters of the antioxidant metabolism of plants is shown on the example of a detailed analysis of the experimental work.