Complejo PVA-quitosán-nCu mejora el rendimiento y la respuesta de defensa en tomate | PVA-Chitosan-nCu complex improves yield and defense response in tomato

Resumen Actualmente el uso de la nanotecnología está revolucionando la producción agrícola. Se ha demostrado que las nanopartículas de cobre tienen un efecto en el crecimiento y desarrollo de las diferentes especies vegetales, además de operar como inductores de resistencia al estrés. El objetivo del presente trabajo fue evaluar la respuesta en el crecimiento y rendimiento, así como la activación del sistema de defensa de plantas de tomate. Los tratamientos evaluados fueron un complejo de alcohol polivinílico-quitosán-nanopartículas de cobre (PVA-Cts-nCu), otro complejo de PVA-Cts y un testigo absoluto (T0). Los tratamientos se aplicaron vía foliar en plantas de tomate bajo condiciones de invernadero. Durante el ciclo del cultivo, se determinaron variables agronómicas, y la actividad de enzimas relacionadas a la tolerancia a estrés como β-1,3 glucanasa, quitinasa y fenilalanina amonio liasa (PAL), así como la expresión del gen PR1. El complejo PVA-Cts-nCu incrementó el rendimiento, número de frutos, peso promedio de fruto, peso fresco aéreo y peso fresco de la raíz, además, promovió el sistema de defensa mediante el aumento en la actividad enzimática PAL, así como la sobreexpresión del gen PR1.

Abstract Currently the use of nanotechnology is revolutionizing agricultural production. Copper nanoparticles have been shown to influence the growth and development of different plant species, in addition to operating as stress resistance inducers. The objective of the present research was to evaluate the response in growth and yield, as well as the activation of the defense system of tomato plants. The treatments evaluated were a complex of polyvinyl alcohol-chitosan-copper nanoparticles (PVA-Cts-nCu), another complex of PVA-Cts and an absolute control (T0). The treatments were applied via foliar in tomato plants under greenhouse conditions. During the crop cycle, agronomic variables were determined, and the activity of enzymes related to stress tolerance such as β-1,3 glucanase, chitinase and phenylalanine ammonia lyase (PAL), as well as the expression of the PR1 gene. The PVA-Cts-nCu complex increased yield, number of fruits, average fruit weight, aerial fresh weight and root fresh weight, in addition, it promoted the defense system by increasing the PAL enzyme activity, as well as the overexpression of the PR1 gene.