افزایش مقیاس تکثیر درون شیشه‌ای زعفران (Crocus sativus) با استفاده از بیوراکتورهای SETIS: اثر ترکیبی سیستم برش متقاطع و کشت

این مطالعه با هدف توسعه روش‌های تکثیر درون شیشه‌ای برای زعفران (Crocus sativus L.) با تمرکز بر اثربخشی سیستم‌های غوطه‌وری موقت (TIS) یا بیوراکتورها به عنوان یک تکنیک جایگزین و مقرون به صرفه برای تولید انبوه پیاز زعفران انجام شد. اثرات سیستم کشت و برش عرضی بر تکثیر زعفران ارزیابی شد. شاخه‌های زعفران در TIS کشت داده شدند و با شاخه‌های تولید شده با استفاده از یک سیستم کشت بافت نیمه جامد (SS) معمولی مقایسه شدند. ماده گیرنده برای غوطه‌وری موقت خودکار مورد استفاده در این مطالعه، بیوراکتور SETIS™ بود. پارامترهای رشد اندازه‌گیری شده برای کشت درون شیشه‌ای، تعداد شاخه‌های نو تشکیل شده، ارتفاع شاخه و تعداد و اندازه پیازها بود. بر اساس مطالعه دقیق حاضر، بالاترین نرخ تکثیر شاخه (9.1 شاخه در هر ریزنمونه با 7.2 سانتی‌متر ارتفاع شاخه) در سیستم TIS پس از برش عرضی شاخه به دست آمد، در حالی که کمترین نرخ تکثیر در سیستم نیمه جامد (1 شاخه در هر ریزنمونه با شاخه‌های به طول 14.8 سانتی‌متر) به دست آمد. علاوه بر این، بیشترین میزان تشکیل بنه در سیستم TIS با میانگین چهار بنه در هر ریزنمونه، با وزن بنه بزرگتر (10.90 گرم) و قطر (21.78 میلی‌متر) به دست آمد. این یافته‌ها برای اولین بار کارایی سیستم بیوراکتور همراه با برش عرضی ساقه را برای تکثیر کارآمد و مقیاس‌پذیر بنه زعفران برجسته کرد و در نتیجه سهم ارزشمندی در استراتژی‌های کشت پایدار و حفاظت از آن داشت و در عین حال تقاضای رو به رشد این ادویه را برآورده ساخت.

This study aimed at developing in vitro propagation methods for Crocus sativus L., focusing on the effectiveness of temporary immersion systems (TIS) or bioreactors as an alternative, cost-efficient technique for the large-scale production of saffron corms. The effects of the culture system and cross-cutting on saffron propagation were evaluated. Saffron shoots were cultured in TIS and compared with shoots produced using a conventional semi-solid tissue culture system (SS). The recipient material for automated temporary immersion used in this study was the SETIS™ bioreactor. The growth parameters measured for in vitro culture were the number of neo-formed shoots, shoot height, and the number and size of corms. Based on the present detailed study, the highest shoot multiplication rate (9.1 shoots/explant with 7.2 cm of shoot height) was achieved in the TIS system after shoot cross-cutting, while the lowest multiplication rates were obtained in the semi-solid system (1 shoot/explant with 14.8 cm long shoots). Furthermore, the highest corm formation was obtained in the TIS system, with an average of four corms per explant, with a larger corm weight (10.90 g) and diameter (21.78 mm). These findings highlighted for the first time the efficiency of the bioreactor system combined with cross-cutting of the shoot for efficient and scalable saffron corm propagation, thus making a valuable contribution to sustainable cultivation and conservation strategies while meeting the growing demand for this spice.