Exploiting the potential of bio-synthesized silver nanoparticles to enhance the shelf life of Gladiolus

Gladiolus spikes with fully turgid petals need to have a longer shelf life to fetch a higher price as well as display value. To improve the life duration of ornamental flowers, the ability of plants to produce silver nanoparticles (AgNP) was exploited. The ability of plants to produce AgNP when treated with silver nitrate solutions was juxtaposed by using Gladiolus (cut flowers): (i) To find the appropriate concentration of AgNO3 suitable for increasing shelf-life of Gladiolus cut flowers; (ii) To prepare silver nanoparticle from AgNO3; and (iii) To confirm the formation of silver nanoparticle using UV-vis spectrophotometry. Two different reductants (dehydrogenases present at the surface of the plant cells and sucrose) demonstrated the reduction of Ag+ to generate AgNPs. DLS (Dynamic Light Scattering) study revealed the presence of NPs in the AgNO3 salt solution incubated with Gladiolus cut flowers. The DLS data also suggested that the size of AgNPs decreased with increasing concentration of AgNO3. In the present study, along with silver nitrate, sucrose was also used. The shelf life and display value of the cut Gladiolus can be increased and optimized by incubating it in sucrose solution in combination with AgNO3.

Vase life and rehydration capacity of dry-stored gladiolus flowers at low temperature / Vida de vaso e capacidade de reidratação de flores de gladíolo armazenadas a seco em baixa temperatura

ABSTRACT: Normally, it is not recommended the conditioning of gladiolus stems in water during storage or transport. Hydration of petals may accelerate flower opening, even at a low temperature, which compromises quality at marketing moment. However, for this species, neither the effect of prolonged dry cold storage nor its behavior when transferred to water at room temperature has been evaluated. The present study aimed to evaluate the vase life and the rehydration capacity of gladiolus flowers ( Gladiolus grandiflora Hort.) after dry storage at low temperature. Flower stems of cultivars Blue Frost, Gold Field, Traderhorn, and Jester were dry-stored at a temperature of 5 ± 1 ºC and relative humidity of 85% for 12, 24, 36, and 48h. Control stems remained always in deionized water. After storage, they were returned to the water at room temperature and evaluated for vase life (adopting the discard criterion when 50% of the basal flowers displayed loss of color and wilting), fresh weight change (%), water uptake rate and transpiration rate, as well as relative water content of the petals (%). In dry cold storage conditions, for up to 36h, the vase life was not affected although incomplete rehydration of the flowers. Rehydration capacity of the stem is linked to the staggered opening of flowers along the inflorescence.

RESUMO: Normalmente, não é recomendado o condicionamento de hastes de gladíolo em água durante o armazenamento ou transporte. A hidratação das pétalas acelera a abertura das flores, mesmo em baixa temperatura, o que compromete a qualidade no momento da comercialização. No entanto, para essa espécie, ainda não foi estudado o efeito do armazenamento refrigerado prolongado a seco e nem o seu comportamento quando transferida para a água em temperatura ambiente. O presente estudo teve como objetivo avaliar a vida de vaso e a capacidade de reidratação de hastes florais de gladíolo após armazenamento a seco em baixa temperatura ( Gladiolus grandiflora Hort.). As hastes das cultivares Blue Frost, Gold Field, Traderhorn e Jester foram armazenadas a seco em temperatura de 5 ± 1 ºC e umidade relativa de 85% por 12, 24, 36 e 48 horas. As hastes controle permaneceram sempre em água deionizada. Após armazenamento, retornaram a água sob condição de temperatura ambiente (22 ± 1 ºC) e foram avaliadas quanto à vida de vaso (adotando o critério de descarte quando 50% das flores basais apresentaram perda de coloração e murcha), variação da massa de matéria fresca (%), taxa de absorção de água e taxa transpiratória, bem como o teor relativo de água das pétalas (%). Em condições de armazenamento a seco em baixa temperatura, por até 36 horas, a vida de vaso não foi afetada, embora tenha ocorrido reidratação incompleta das flores. A capacidade de reidratação da haste está relacionada com a abertura escalonada das flores ao longo da inflorescência.

Cardinal temperatures for planting-emergence phase in gladiolus / Temperaturas cardinais para a fase plantio-emergência de gladíolo

ABSTRACT: The objective of this study was to determine the cardinal temperatures for the planting-emergence phase of gladiolus. A controlled environment experiment was performed in a growth chamber in the Universidade Federal do Pampa - Campus Itaqui, using the completely randomized experimental design with 12 temperature treatments (5°C, 7°C, 10°C, 13°C, 16°C, 18°C, 20°C, 22°C, 25°C, 30°C, 33°C, 35°C) and ten replicates. Corms of the cultivar 'Amsterdam' were planted at a depth of 10cm in 1.7dm3 pots. Every day the date of emergence of the gladiolus plants was observed. Then for each treatment, the emergence rate was calculated as the inverse of the duration of the budding phase, and estimated data were achieved employing the non-linear model of simulation. The lower base and upper base temperatures were identified at the non-emergence temperatures. To estimate the optimum temperature, the root of mean square error was used. Between 22 and 25ºC the planting-emergence phase was reported to be completed in a shorter time span, although the smaller root mean square error was achieved at 22.5ºC. The cardinal temperatures of the planting-emergence phase of gladiolus, lower base, optimum and upper base temperature were 5°C, 22.5°C and 35°C, respectively.

RESUMO: Objetivou-se determinar as temperaturas cardinais para a fase de plantio-emergência de cormos de gladíolo. O experimento foi conduzido em ambiente controlado, em câmara de crescimento localizada no laboratório de fitotecnia do Campus Itaqui da Universidade Federal do Pampa. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado sendo os tratamentos 12 níveis térmicos (5°C, 7°C, 10°C, 13°C, 16°C, 18°C, 20°C, 22°C, 25°C, 30°C, 33°C, 35°C), com dez repetições. Utilizou-se a cultivar 'Amsterdam', sendo o plantio dos cormos a 10cm de profundidade. Foi observada diariamente a data de emergência das plantas de gladíolo. A taxa de emergência foi calculada para cada tratamento como o inverso da duração da fase de brotação, sendo os dados estimados obtidos através de um modelo não linear de simulação. Nas temperaturas que não houve emergência, definiu-se a temperatura basal inferior e basal superior. Para determinar a temperatura ótima, utilizou-se a raiz do quadrado médio do erro. Na faixa de temperatura de 22ºC a 25ºC a fase plantio-emergência é completada em menor tempo, porém a menor raiz quadrada do erro foi obtida na temperatura de 22,5ºC. As temperaturas cardinais para a fase plantio-emergência de gladíolo são temperatura basal inferior de 5°C, temperatura ótima de 22,5°C e temperatura basal superior de 35°C.

Desenvolvimento vegetativo e reprodutivo em gladíolo / Vegetative and reproductive development in gladiolus

A caracterização das etapas ou fases do ciclo de desenvolvimento das culturas agrícolas é importante para realização de práticas de manejo e, para o gladíolo, essas etapas ainda não foram bem caracterizadas em cultivos a campo no Rio Grande do Sul. Este trabalho teve como objetivo determinar a duração das fases vegetativa e reprodutiva do ciclo de desenvolvimento e as relações entre estas com a emissão de folhas em cultivares de gladíolo. Dois experimentos foram realizados a campo, em Santa Maria, RS, um na primavera/verão 2010/11, com as cultivares: 'Priscila', 'Peter Pears', 'Sunset', 'T704', 'Traderhorn', 'Rose Supreme' e 'Jester' e outro no outono/inverno 2011 com as cultivares 'T704', 'Traderhorn' e 'Jester'. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com duas repetições de cinco plantas de cada cultivar. Foram determinadas as datas do espigamento e final de florescimento e o ciclo de desenvolvimento foi dividido em duas fases: vegetativa (do plantio ao espigamento) e reprodutiva (do espigamento ao final do florescimento). Os resultados indicaram que a duração da fase vegetativa é a que determina a duração do ciclo total da parte aérea e que a duração da fase vegetativa é influenciada pela velocidade de emissão das folhas e pelo número final de folhas. Assim, cultivares precoces têm maior velocidade de emissão de folhas e menor número final de folhas do que cultivares tardias.

The characterization of the developmental phases of agricultural crops is important for management practices and for gladiolus in the field this characterization has not been made in Rio Grande do Sul State. The goal of this study was to determine the duration of vegetative and reproductive phases of the developmental cycle, and the relationships between them and with leaf appearance in gladiolus cultivars. Two field experiments were conducted in Santa Maria, RS, Brazil, one during the Spring/Summer 2010/11 with the cultivars 'Priscila', 'Peter Pears', 'Sunset', 'T704', 'Traderhorn', 'Rose Supreme' and 'Jester', and another during the Fall/Winter 2011 with the cultivars 'T704', 'Traderhorn' and 'Jester'. The experimental design was a completely randomized with two replications of five plants per cultivar. The date of heading and end of flowering was determined and the developmental cycle was divided into vegetative (from planting to heading) and reproductive (from planting to and of flowering). Results showed that the duration of the vegetative phase determines the duration of the developmental cycle and the duration of the vegetative phase is affected by leaf appearance rate and by final leaf number. Thus, early cultivars have greater leaf appearance rate and lower final leaf number than late cultivars.

Identicafição de cultivares e certificação da pureza genética de gladíolo por meio de marcadores morfológicos / Identification of cultivars and certification of genetic purity of gladiolus through morphologic markers

A caracterização de cultivares de flores é fundamental nos processos de registro e proteção dessas e também na certificação da pureza genética. Nesse trabalho foram realizadas a caracterização e a certificação da pureza genética de cultivares de Gladiolus sp. por meio de marcadores morfológicos. Utilizaram-se onze cultivares de Gladiolus sp., e para a caracterização das cultivares, as parcelas foram constituídas de 25 plantas avaliando-se características dos cormos, folhas e flores. O delineamento experimental adotado foi de blocos casualizados, com quatro repetições Para a certificação da pureza genética, foram instaladas parcelas constituídas de 24 plantas e cormos contendo contaminação varietal em diferentes proporções. Foram utilizadas três cultivares para compor os tratamentos e as avaliações foram conduzidas por três avaliadores que desconheciam a porcentagem existente de contaminação varietal. Foram calculadas as porcentagens de acerto e de erro com base nos resultados obtidos nas avaliações. Foi calculado o desvio padrão da média dos resultados nas quatro repetições, obtidos pelos três avaliadores. Para verificar a significância dos desvios entre os resultados obtidos pelos avaliadores foi utilizado o teste de qui-quadrado ( χ²). Por meio de características do cormo é possível diferenciar quatro cultivares das onze avaliadas. A característica da cor das flores é o descritor morfológico mais seguro para a diferenciação das cultivares de gladíolo. Dependendo das características das cultivares contaminantes e das cultivares em análises é possível utilizar descritores morfológicos para a certificação de pureza genética em cultivares de gladíolo.

The characterization of flower cultivars is fundamental in the registration and protection processes and also in the genetic purity certification. In this work, both the characterization and the genetic purity certification of cultivars of Gladiolus sp by means of morphologic markers were made. Eleven cultivars of Gladiolus sp. were used and for the characterization of the cultivars, the plots were made up of 25 plants, evaluating the characteristics of corms, leaves and flowers. The used experimental design was the one of randomized blocks with four replicates. For the genetic purity certification, plots with 24 plants and corms containing varietal contaminations in different proportions were established. Three cultivars were used to make up the treatments, and the evaluations were conducted by three evaluators who were unaware of the existent percentage of varietal contamination. The percentage of mistakes was calculated based upon the obtained results of the evaluations. The standard deviation of the means of the results in the four replicates obtained by the three evaluators was calculated. In order to verify the significance of the deviations among the obtained results by the evaluators, Chi-square test ( χ2) was used. By means of corm characteristics, it is possible to distinguish four cultivars out of the eleven evaluated. The characteristic of flower color is the safest morphological descriptor for distinguishing gladiolus cultivars. Depending on the characteristics of the contaminant cultivars and on the ones under analyses, it is possible to use morphological descriptors for the genetic purity certification in gladiolus cultivars.