القای پلی‌پلوئیدی در زعفران (Crocus sativus L.) با استفاده از کلشیسین

زعفران (Crocus sativus L.) سه‌تایی (2n = 3x = 24, x = 8) است که بهبود آن را از طریق برنامه‌های اصلاحی گیاهی محدود می‌کند. این مطالعه با هدف القاء شش‌تایی برای بازگرداندن پایداری جنسی در زعفران آغاز شد. بنه‌ها با غلظت‌های کلشیسین 0.0%، 0.025%، 0.05% و 0.1% به مدت 3، 6 و 9 ساعت درمان شدند. تعداد 16 شاخه in-vitro علائم پلی‌پلوئیدیزاسیون را نشان دادند. این شاخه‌های کلشی‌پلوئید رشد آهسته اما قوی داشتند و بنه‌های بزرگ‌تر (6.0 گرم) نسبت به کنترل (2.8 گرم) تولید کردند. مورفولوژی سلولی اپیدرم برگ، اندازه و تراکم روزنه‌ها شواهدی از پلی‌پلوئیدیزاسیون را نشان داد. شش‌تایی (2n = 6x = 48) با سیتولوژی نوک ریشه تأیید شد. بنه‌های شش‌تایی جوانه زدند اما در مزرعه مستقر نشدند. ما توانستیم پروتکلی برای القاء in-vitro شش‌تایی در C. sativus توسعه دهیم، اما رشد بعدی بنه‌های شش‌تایی در مزرعه همچنان چالش اصلی در بازگرداندن پایداری جنسی در زعفران است.

Saffron (Crocus sativus L.) is triploid (2n = 3x = 24, x = 8), which limits its improvement through crop breeding programs. This study was initiated to induce hexaploidy with the intent of restoring sexual stability in saffron. Corms were treated with colchicine concentrations of 0.0%, 0.025%, 0.05%, and 0.1% for 3-h, 6-h, and 9-h. A total of 16 in-vitro shoots showed signs of polyploidization. These colchiploid shoots showed slow but robust growth and produced large-sized cormlets (6.0 g) compared to the control (2.8 g). Leaf epidermal cell morphology, stomatal size and density showed evidence of polyploidization. Hexaploidy (2n = 6x = 48) was confirmed by root-tip cytology. The hexaploid corms germinated but could not establish in the field. We were able to develop a protocol for in-vitro induction of hexaploidy in C. sativus, but the subsequent growth of hexaploid corms in the field remains a major challenge in restoring the sexual stability in saffron.