Drought stress is one of the most important environmental constraints that negatively affect crop growth and production worldwide. Recently, nanotechnology has increasingly been applied to improve tolerance in plants exposed to abiotic stresses such as drought. A pot experiment was conducted to examine the influence of nitric oxide donor sodium nitroprusside (SNP: 100 μM) in presence of TiO2 nanoparticles (TiO2 NPs: 500, 1000, and 2000 mg kg−1) on wheat seedlings under drought stress conditions. Water deficit negatively affected growth and photosynthetic parameters with simultaneous increase in activity of antioxidant enzymes. Under severe drought stress, soil-applied 2000 mg kg−1 TiO2 NPs enhanced seedling dry weight (DW), relative water content (RWC), catalase (CAT) activity, ascorbate peroxidase (APX) activity, and proline content. Moreover, 2000 mg kg−1 TiO2 NPs enhanced total chlorophyll (total Chl), carotenoids (Car), stomatal conductance (gs), and transpiration (E) under severe drought stress. However, addition of 100 μM SNP in presence of 2000 mg kg−1 TiO2 NPs significantly increased seedling length (SL), superoxide dismutase (SOD) activity, total soluble proteins, net photosynthetic rate (Pn), and intercellular CO2 concentration (Ci). The aforementioned treatment also significantly reduced hydrogen peroxide (H2O2) and malondialdehyde (MDA) contents under severe drought stress. Our results suggest that foliar application of SNP in the presence of TiO2 NPs can protect wheat seedlings against drought-induced oxidative damage.

中文翻译：

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外源一氧化氮改善二氧化钛纳米粒子对干旱胁迫下小麦幼苗生长、抗氧化系统和光合性能的保护作用

干旱压力是最重要的环境制约因素之一，对全球作物生长和生产产生负面影响。最近，纳米技术越来越多地应用于提高暴露于干旱等非生物胁迫的植物的耐受性。进行盆栽实验以检测一氧化氮供体硝普钠（SNP：100 μM）在 TiO2 纳米颗粒（TiO2 NPs：500、1000 和 2000 mg kg-1）存在下对干旱胁迫条件下小麦幼苗的影响。水分亏缺对生长和光合参数产生负面影响，同时抗氧化酶的活性增加。在严重干旱胁迫下，土壤施用 2000 mg kg-1 TiO2 NPs 提高了幼苗干重 (DW)、相对含水量 (RWC)、过氧化氢酶 (CAT) 活性、抗坏血酸过氧化物酶 (APX) 活性和脯氨酸含量。而且，在严重干旱胁迫下，2000 mg kg-1 TiO2 NPs 增强了总叶绿素（total Chl）、类胡萝卜素（Car）、气孔导度（gs）和蒸腾作用（E）。然而，在 2000 mg kg-1 TiO2 NPs 存在下添加 100 μM SNP 显着增加了幼苗长度 (SL)、超氧化物歧化酶 (SOD) 活性、总可溶性蛋白、净光合速率 (Pn) 和细胞间 CO2 浓度 (Ci) . 上述处理还显着降低了严重干旱胁迫下过氧化氢 (H2O2) 和丙二醛 (MDA) 的含量。我们的研究结果表明，在 TiO2 NPs 存在下叶面喷施 SNP 可以保护小麦幼苗免受干旱引起的氧化损伤。然而，在 2000 mg kg-1 TiO2 NPs 存在下添加 100 μM SNP 显着增加了幼苗长度 (SL)、超氧化物歧化酶 (SOD) 活性、总可溶性蛋白、净光合速率 (Pn) 和细胞间 CO2 浓度 (Ci) . 上述处理还显着降低了严重干旱胁迫下过氧化氢 (H2O2) 和丙二醛 (MDA) 的含量。我们的研究结果表明，在 TiO2 NPs 存在下叶面喷施 SNP 可以保护小麦幼苗免受干旱引起的氧化损伤。然而，在 2000 mg kg-1 TiO2 NPs 存在下添加 100 μM SNP 显着增加了幼苗长度 (SL)、超氧化物歧化酶 (SOD) 活性、总可溶性蛋白、净光合速率 (Pn) 和细胞间 CO2 浓度 (Ci) . 上述处理还显着降低了严重干旱胁迫下过氧化氢 (H2O2) 和丙二醛 (MDA) 的含量。我们的研究结果表明，在 TiO2 NPs 存在下叶面喷施 SNP 可以保护小麦幼苗免受干旱引起的氧化损伤。上述处理还显着降低了严重干旱胁迫下过氧化氢 (H2O2) 和丙二醛 (MDA) 的含量。我们的研究结果表明，在 TiO2 NPs 存在下叶面喷施 SNP 可以保护小麦幼苗免受干旱引起的氧化损伤。上述处理还显着降低了严重干旱胁迫下的过氧化氢 (H2O2) 和丙二醛 (MDA) 含量。我们的研究结果表明，在 TiO2 NPs 存在下叶面喷施 SNP 可以保护小麦幼苗免受干旱引起的氧化损伤。