Effects of TiO2 nanoparticles and water-deficit stress on morpho-physiological characteristics of dragonhead (Dracocephalum moldavica L.) plants | UČINKI NANO DELCEV TiO2 IN SUŠNEGA STRESA NA IZBRANE MORFOLOŠKE IN FIZIOLOŠKE LASTNOSTI MOLDAVSKE KAČJEGLAVKE (Dracocephalum moldavica L.)

English. Water-deficit stress is the most important environmental factors limiting plant growth, and production. Nano-titanium dioxide (nano anataseTiO2) can have various profound effects on the crop physiological, biochemical and morphological characteristics. In the present research, the influences of different concentrations ofTiO2 nanoparticles (NPs) (0, 10 and 40 ppm) and water-deficit stress on Dragonhead (Dracocephalum moldavica L.) were investigated in a factorial experiment based on randomized complete block design with three replications. Results showed that under normal irrigation, foliar application of 10 ppm TiO2 NPs increased plant shoot dry mass and essential oils content. Under water-deficit stress condition, plants treated with 10 ppm TiO2 NPs had more proline and much less H2O2 and malondialdehyde content as compared to untreated plants. Therefore, it can be concluded that proper concentration of TiO2 NPs probably can be used as an exogenous stimuli for improvement of shoot growth and essential oil content in plants. Furthermore, water-deficit stress-induced damages such as oxidative stress and membrane damage can be ameliorated by foliar application of TiO2 NPs at appropriate concentrations.

Slovenian. Sušni stres je eden izmed najpomembnejših okoljskih dejavnikov, ki omejujejo rast in produktivnost rastlin. Uporaba nano delcev titanovega dioksida (TiO2 nano anataza) ima lahko velike učinke na fiziološke, biokemične in morfološke lastnosti gojenih rastlin. V tej raziskavi je bil v naključnem faktorskem bločnem poskusu preučevan vpliv različnih koncentracij nano delcev TiO2 (0, 10 in 40 ppm) in sušnega stresa na moldavsko kačjeglavko (Dracocephalum moldavica L.) v treh ponovitvah. Rezultati so pokazali, da sta se suha masa in vsebnost eteričnih olj povečali pri normalnem namakanju in listnem dodajanju 10 ppm TiO2 nano delcev. V razmerah sušnega stresa so vsebovale rastline, ki so bile tretirane z 10 ppm TiO2 več prolina in mnogo manj H2O2 in malonildialdehida v primerjavi z netretiranimi rastlinami. Na osnovi tega bi lahko zaključili, da bi z uporabo primerne koncentracije nano delcev TiO2 kot zunanjega stimulanta, lahko izboljšali rast poganjkov in vsebnost eteričnih olj pri tej rastlini. Poškodbe kot sta oksidativni stres in poškodovanost membran, ki nastanejo zaradi sušnega stresa, bi lahko ublažili s foliarno aplikacijo primerne koncentracije nanodelcev TiO2.