Nitric oxide-releasing nanomaterials: from basic research to potential biotechnological applications in agriculture

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Seabra, Amedea B. ; Silveira, Neidiquele M. ; Ribeiro, Rafael, V ; Pieretti, Joana C. ; Barroso, Juan B. ; Corpas, Francisco J. ; Palma, Jose M. ; Hancock, John T. ; Petrivalsky, Marek ; Gupta, Kapuganti J. ; Wendehenne, David ; Loake, Gary J. ; Durner, Jorg ; Lindermayr, Christian ; Molnar, Arpad ; Kolbert, Zsuzsanna ; Oliveira, Halley C.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: NEW PHYTOLOGIST; v. 234, n. 4, p. 7-pg., 2022-03-29.

Resumo

Nitric oxide (NO) is a multifunctional gaseous signal that modulates the growth, development and stress tolerance of higher plants. NO donors have been used to boost plant endogenous NO levels and to activate NO-related responses, but this strategy is often hindered by the relative instability of donors. Alternatively, nanoscience offers a new, promising way to enhance NO delivery to plants, as NO-releasing nanomaterials (e.g. S-nitrosothiol-containing chitosan nanoparticles) have many beneficial physicochemical and biochemical properties compared to non-encapsulated NO donors. Nano NO donors are effective in increasing tissue NO levels and enhancing NO effects both in animal and human systems. The authors believe, and would like to emphasize, that new trends and technologies are essential for advancing plant NO research and nanotechnology may represent a breakthrough in traditional agriculture and environmental science. Herein, we aim to draw the attention of the scientific community to the potential of NO-releasing nanomaterials in both basic and applied plant research as alternatives to conventional NO donors, providing a brief overview of the current knowledge and identifying future research directions. We also express our opinion about the challenges for the application of nano NO donors, such as the environmental footprint and stakeholder's acceptance of these materials. (AU)

• Processo FAPESP: 20/03646-2 - Impacto das nanoplataformas baseadas em óxido nítrico e quimioterápicos na citotoxicidade e sensibilização de células tumorais resistentes
• Beneficiário: Joana Claudio Pieretti
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 12/19167-0 - Envolvimento do óxido nítrico nas respostas fisiológicas em plantas de cana-de-açúcar submetidas a déficit hídrico
• Beneficiário: Neidiquele Maria Silveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 17/11279-7 - Amenizando os efeitos do déficit hídrico em cana-de-açúcar com a nutrição nitrogenada
• Beneficiário: Maria Dolores Pissolato
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado
• Processo FAPESP: 18/08194-2 - Óleo essencial contendo nanopartículas metálicas funcionalizadas com óxido nítrico como estratégia para o controle de patógenos vegetais na agricultura
• Beneficiário: Amedea Barozzi Seabra
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 19/15095-3 - Interação entre óxido nítrico e metabolismo de nitrogênio no desenvolvimento de raízes da espécie modelo Arabidopsis thaliana e de espécies arbóreas nativas do Brasil
• Beneficiário: Marília Gaspar Maïs
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 15/21546-7 - Óxido nítrico e a tolerância das plantas de cana-de-açúcar à seca
• Beneficiário: Neidiquele Maria Silveira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado