پایداری اپی ژنتیکی در توده‌های زعفران (Crocus sativus L.) در طی چهار سال کشت متوالی و تکثیر رویشی در شرایط مزرعه باز

زعفران (Crocus sativus L.) یک گونه عقیم است که به صورت رویشی در مزرعه، سال به سال، از طریق تولید کورم‌های جدید تکثیر می‌شود. در حالی که تنوع ژنتیکی زعفران بسیار کم است، تغییرات فنوتیپی به طور مکرر در مزرعه مشاهده می‌شود و اپی ژنتیک می‌تواند منبع احتمالی این فنوتیپ‌های جایگزین باشد. دانش کنونی در مورد اپی ژنتیک زعفران بسیار کم یا отсут است. در این مقاله، برای تعمیق دانش موجود، بر تفاوت‌ها و پایداری اپی ژنتیکی بین 17 توده زعفران، با منشاء جغرافیایی مختلف، در طی چهار سال متوالی تکثیر رویشی در شرایط مزرعه باز تمرکز کردیم. قبل از تجزیه و تحلیل، توده‌های انتخاب شده حداقل برای سه سال متوالی در یک مزرعه یکسان کشت شده بودند. علیرغم تنوع ژنتیکی کم و کشت مشترک طولانی مدت در محیط یکسان، تجزیه و تحلیل MS-AFLP تفاوت اپی ژنتیکی بسیار بالایی را بین توده‌ها نشان داد که امکان تمایز آن‌ها را بر اساس پروفایل‌های اپی ژنتیکی فراهم کرد. در طی چهار سال مطالعه، تغییرات کمی در درون توده‌ها با الگوهای مختلف مشاهده شد که اپی ژنوتیپ توده را کمی تغییر می‌داد اما برای یکسان کردن آن‌ها به یک پروفایل یکنواخت‌تر کافی نبود. این نتایج تأیید می‌کند که تحت شرایط طبیعی، اپی ژنوتیپ‌های زعفران بسیار پایدار هستند و از نقش اپی ژنتیک در تغییرپذیری فنوتیپی حمایت می‌کنند.

Saffron (Crocus sativus L.) is a sterile species that is vegetatively propagated in the field, year by year, via the production of new corms. While Saffron’s genetic variability is extremely low, phenotypic variation is frequently observed in the field and epigenetics could be a possible origin of these alternative phenotypes. Present day knowledge on Saffron epigenetics is very low or absent. In the present paper, to deepen existing knowledge, we focused on the epigenetic differences and stability among 17 Saffron accessions, of different geographic origin, during four consecutive years of vegetative propagation under open field conditions. Before the analysis, the selected accessions have been cultivated in the same field for at least three consecutive years. Despite the low genetic variability and the prolonged co-cultivation in the same environment, Methylation-Sensitive Amplified Fragment Length Polymorphism (MS-AFLP) analysis revealed a very high epigenetic difference among accessions, making it possible to discriminate them based on the epigenetic profiles. During the four years of the study, a little variation has been observed within accessions following different patterns, slightly modifying the accession epigenotypes but not enough to even them to a more uniform profile. These results confirm that, under natural conditions, Saffron epigenotypes are highly stable, supporting a role for epigenetics in phenotypic variability.