Cadmium sulfide quantum dots impact Arabidopsis thaliana physiology and morphology.

تؤثر النقاط الكمومية لكبريتيد الكادميوم في فسيولوجيا ومورفولوجيا نبات *Arabidopsis thaliana*.

Clicks: 485
ID: 56489
2019
Article Quality & Performance Metrics
Overall Quality
Not rated
Combines reader engagement with the AI quality analysis. This article has not been analysed, so there is no overall score — reader engagement is measured and shown alongside.
AI Quality Assessment
Not analyzed
Readership in this journal
Steady

Ranked #17 of 409 articles by views in Chemosphere

Most read Least read

Bar heights use a square-root scale. Only the 120 most-read articles are drawn; the journal has 409 in total.

Mint this article as an NFT
Not yet minted

Create a permanent, verifiable on-chain record of this article on the Scimatic Network. The NFT is held in your Journament account, and you can withdraw it to your own wallet at any time.

5 SUSD one-off · no wallet required
Sign in to mint
Abstract
The differential mechanisms of CdS QDs (Quantum Dots) and Cd ion toxicity to Arabidopsis thaliana (L.) Heynh were investigated. Plants were exposed to 40 and 60 mg L for CdS QDs and 76.9 and 115.2 mg L CdSO·7HO and toxicity was evaluated at 5, 20, 35 (T5, T20, T35) days after exposure. Oxidative stress upon exposure was evaluated by biochemical essays targeting non-enzymatic oxidative stress physiological parameters, including respiration efficiency, total chlorophylls, carotenoids, ABTS and DPPH radicals reduction, total phenolics, GSH redox state, lipid peroxidation. Total Cd in plants was measured with AAS. Root and leaf morphology and element content were assessed in vivo utilizing low-vacuum Environmental Scanning Electron Microscopy (ESEM) with X-ray microanalysis (EDX). This integrated approach allowed identification of unique nanoscale CdS QDs toxicity to the plants that was distinct from CdSO exposure. The analyses highlighted that CdS QDs and Cd ions effects are modulated by the developmental stage of the plant, starting from T20 till T35 the plant development was modulated by the treatments, in particular CdS QDs induced early flowering. Both treatments induced Fe accumulation in roots, but at different intensities, while CdS QDs was associated with Mn increase into plant leaf. CdSO elicited higher levels of oxidative stress compared with QDs, especially the former treatment caused more intense respiration damages and reduction in chlorophyll and carotenoids than the latter. The two types of treatments impact differently on root and leaf morphology.
جرت دراسة الآليات التباينية لسمية النقاط الكمومية لكبريتيد الكادميوم (CdS QDs) وأيونات الكادميوم على نبات *Arabidopsis thaliana* (L.) Heynh. حيث عُرِّضت النباتات لتركيزي 40 و60 ملغ/لتر من النقاط الكمومية لكبريتيد الكادميوم (CdS QDs)، و76.9 و115.2 ملغ/لتر من كبريتات الكادميوم (CdSO₄·7H₂O)، وقُيِّمت السمية بعد مرور 5 و20 و35 يوماً (T5، T20، T35) من التعرض. كما تم تقييم الإجهاد التأكسدي الناجم عن التعرض بواسطة مقايسات كيميائية حيوية استهدفت المعايير الفسيولوجية غير الإنزيمية للإجهاد التأكسدي، بما في ذلك كفاءة التنفس، والكلوروفيل الكلي، والكاروتينات، واختزال الجذور الحرة ABTS وDPPH، والفينولات الكلية، وحالة الأكسدة والاختزال للجلوتاثيون (GSH)، وبيروكسدة الدهون. وقيس المحتوى الكلي للكادميوم في النباتات باستخدام مطيافية الامتصاص الذري (AAS). كما جرى تقييم مورفولوجيا الجذور والأوراق والمحتوى العنصري في الكائن الحي (*in vivo*) بالاستعانة بالمجهر الإلكتروني الماسح البيئي منخفض التفريغ (ESEM) المزود بتقنية التحليل المجهري بالأشعة السينية (EDX). أتاح هذا النهج المتكامل تحديد سمية نانوية فريدة للنقاط الكمومية لكبريتيد الكادميوم (CdS QDs) على النباتات كانت متمايزة عن السمية الناتجة عن التعرض لكبريتات الكادميوم (CdSO₄). وأبرزت التحليلات أن تأثيرات كلٍّ من النقاط الكمومية لكبريتيد الكادميوم وأيونات الكادميوم تتأثر بمرحلة نمو النبات؛ فبدءاً من المرحلة T20 وحتى T35، تأثر تطور النبات بالمعاملات المطبقة، ولا سيما تحفيز النقاط الكمومية لكبريتيد الكادميوم للإزهار المبكر. وحفزت كلتا المعاملتين تراكم الحديد (Fe) في الجذور ولكن بدرجات متفاوتة، في حين ارتبطت النقاط الكمومية لكبريتيد الكادميوم بزيادة المنغنيز (Mn) في أوراق النبات. وأحدثت كبريتات الكادميوم (CdSO₄) مستويات أعلى من الإجهاد التأكسدي مقارنة بالنقاط الكمومية، حيث تسببت المعاملة الأولى على وجه الخصوص في أضرار تنفسية أشد وانخفاض أكبر في الكلوروفيل والكاروتينات مقارنة بالثانية. كما أظهر كلا النوعين من المعاملات تأثيراً متبايناً على مورفولوجيا الجذور والأوراق.
Reference Key
marmiroli2019cadmiumchemosphere Use this key to autocite in the manuscript while using SciMatic Manuscript Manager or Thesis Manager
Authors Marmiroli, Marta;Mussi, Francesca;Pagano, Luca;Imperiale, Davide;Lencioni, Giacomo;Villani, Marco;Zappettini, Andrea;White, Jason C;Marmiroli, Nelson;
Journal Chemosphere
Year 2019
DOI
S0045-6535(19)32095-8
URL
Keywords
oxidative stress morphology iron arabidospis thaliana cds qds esem/edx

Citations

No citations found. To add a citation, contact the admin at info@scimatic.org

Comments

No comments yet. Be the first to comment on this article.