ارزیابی مولکولی یکنواختی ژنتیکی در گیاهان باززایی شده زعفران

بازار جهانی ادویه به طور پیوسته در حال افزایش است و زعفران یکی از گران‌ترین ادویه‌ها در این عرصه به شمار می‌آید. با این حال، یک شکاف بزرگ در دسترسی به مواد کاشت با کیفیت (QPM) زعفران وجود دارد که تنها می‌توان آن را با استفاده مناسب از پروتکل‌های تکنیک بافت گیاهی به طور مؤثر جبران کرد. با این وجود، یکی از بزرگ‌ترین موانع در استفاده پایدار از فناوری‌های درون‌شیشه‌ای، وقوع تغییرات مخفی کلونی است که به عنوان تغییرات سوماتوکالونال تعریف می‌شوند. در تحقیق حاضر، ما یک روش قابل تکرار، مقرون به صرفه و ساده مبتنی بر نشانگرهای مولکولی برای ارزیابی صحت ژنتیکی در ساقه‌های تولید شده در شرایط درون‌شیشه‌ای زعفران گزارش می‌کنیم تا یکنواختی ژنتیکی در تولید غده‌های کوچکتر تضمین شود.

ساقه‌های تولید شده در شرایط درون‌شیشه‌ای گل زعفران (Crocus sativus) از غده‌های کشت شده در مزرعه با استفاده از روشی که قبلاً گزارش شده بود، پرورش داده شدند.ثبات ژنتیکی شاخه‌های تکثیر شده در شرایط آزمایشگاهی سپس با استفاده از نشانگرهای مولکولی شامل پلی‌مورفیسم هدفمند کدون آغازین (SCoT)، تقویت DNA مینی‌سیتلایت (DAMD) و پلی‌مورفیسم تقویت‌شده با اینتر رترو ترانسپوزون‌ها (IRAP) مورد ارزیابی قرار گرفت. نمونه‌های DNA ژنومی ایزوله شده (گیاه مادر و گیاهان بازتولید شده) تحت تکثیر PCR با 22 پرایمر قابل تکرار بهترین (14 پرایمر SCoT، 4 پرایمر DAMD و 4 پرایمر IRAP) قرار گرفتند. بررسی ترکیبی نشانگرهای مولکولی، تنوع کلونال 7.81٪ را نشان داد که بیانگر خطوط کلونال عمدتاً پایدار است. تحقیق حاضر روش سریع، قابل تکرار و مقرون‌به‌صرفه‌ای را برای ارزیابی تنوع ژنتیکی بین بازتولیدکنندگان زعفران ارائه می‌دهد و همچنین اطمینان می‌دهد که گیاهان میکروتکثیر شده، ویژگی‌های واقعی و نوع خود را حفظ می‌کنند، با هدف نهایی تکثیر پایدار.

The global market for spice is steadily increasing and saffron is one of the costliest spices in the arena. However, there is a huge gap in the availability of quality planting materials (QPM) of saffron which can only be effectively redressed by appropriate application of plant tissue culture protocols. Nevertheless, one of the major embargoes in the sustainable utilization of in vitro technologies is occurrence of cryptic clonal variabilities defined as somaclonal variations. In the present research, we report a reproducible, cost effective and simple molecular marker mediated assessment of genetic fidelity within the in-vitro propagated shoots of saffron in order to ensure genetic uniformity during cormlet production.

The in vitro propagated shoots of Crocus sativus were raised from field grown corms using an earlier reported method. The genetic stability of in vitro propagated shoots was then assessed using molecular markers namely, Start Codon Targeted Polymorphism (SCoT), Amplification of Minisatellite DNA (DAMD) and Inter Retro Transposon Amplified Polymorphism (IRAP). The isolated genomic DNA samples (mother and regenerated plants) were subjected to PCR amplification with 22 best reproducible primers (14 SCoT, 4 DAMD and 4 IRAP). The combined assay of molecular markers revealed a clonal variability of 7.81% thereby, indicating largely stable clonal lines. The present research documents a fast, reproducible and cost effective methodology for assessment of genetic variability amongst the regenerants of saffron and also ensures the true-to-type nature of the micropropagated plants with a target goal of sustainable propagation.