تحقیقات بیان آپوکاروتنوئید در درون گل زعفران (Crocus sativus L.) تحت شرایط مختلف EC خاک

Crocus sativus یک گیاه عقیم سه پلویید با کلاله های قرمز رنگ متعلق به خانواده Iridaceae و زیر خانواده Crocoideae است. کروسین، پیروکروسین و سافرانال سه مشتق اصلی کاروتنوئید هستند که مسئول رنگ، طعم و عطر خاص کروکوس هستند. گل زعفران به صورت دستی برداشت می شود و به عنوان ادویه، رنگ یا کاربردهای دارویی استفاده می شود. سرعت تکثیر طبیعی اکثر ژئوفیت ها از جمله زعفران نسبتاً کم است. برای تکثیر زعفران از روش تکثیر آزمایشگاهی مانند ریزازدیادی استفاده شده است.

برای درک کارآیی این جایگزین و مطالعه اساس مولکولی بیوسنتز/انباشت آپوکاروتنوئید، روش RT-PCR بر روی ریزنمونه‌های حصیری که روی محیط کشت MS برای مشاهده سطح بیان ژن دی‌اکسیژناز برش زآگزانتین (CsZCD) در طول کلاله کشت شده بودند، انجام شد. توسعه، و همچنین تاثیر EC خاک بر بیان آن. مطالعه حاضر در آزمایشگاه مولکولی و فیزیولوژی گیاهی دانشگاه الزهرا تهران در سال 92-1390 انجام شد. ساختارهای کلاله مانند (SLSs) روی کالوس ها از ریزنمونه های اطراف گل نابالغ از جوانه های گل بنه جمع آوری شده از شهرستان قاین جمع آوری شد و برای بررسی تاثیر EC خاک های مختلف با (شهرهای تربت حیدریه، مردآباد و شاهرود) مقایسه شد.

در عبارت CsZCD. نتایج نشان داد که ژن CsZCD در SLSهای قرمز کاملاً توسعه‌یافته در حاشیه نمونه‌های کشت‌شده شاهرود با بیشترین شوری بیان می‌شود. در این تحقیق رابطه نزدیک بین EC خاک و تنظیم متابولیت های دوم مورد بررسی قرار گرفته است. به طور کلی، این نتایج راه را برای درک اساس مولکولی بیوسنتز آپوکاروتنوئید و سایر جنبه‌های رشد کلاله در C. sativus هموار می‌کند.

Crocus sativus is a triploid sterile plant with red stigmas belonging to the family of Iridaceae, and sub-family Crocoideae. Crocin, picrocrocin, and safranal are three major carotenoid derivatives that are responsible for the color, taste, and specific aroma of Crocus. Saffron flowers are harvested manually and used as spice, dye, or medicinal applications. The natural propagation rate of most geophytes including saffron is relatively low.

An in vitro multiplication technique like micropropagation has been used for the propagation of saffron. To understand the efficiency of this alternative and study the molecular basis of apocarotenoid biosynthesis/accumulation, the RT-PCR method was performed on perianth explants that were cultured on MS medium to observe the level of expression of zeaxanthin cleavage dioxygenase (CsZCD) gene during stigma development, and also the impact of soil EC on its expression.

The present study was conducted at Plant molecular and physiology Lab, Alzahra University, Tehran, Iran during 2011-2013. Stigma-like structures (SLSs) on calli were collected from immature perianth explants from floral buds of corms that were collected from Ghaen city, and compared to (Torbat-e Haidariye, Mardabad, and Shahroud cities) for investigating the impact of different soil EC on CsZCD expression.

The results indicated that the CsZCD gene was highly expressed in fully developed red SLSs in perianth of cultured samples of Shahroud with the highest salinity. In this research, a close relationship between soil EC and second metabolites regulation is studied. Overall, these results will pave the way for understanding the molecular basis of apocarotenoid biosynthesis and other aspects of stigma development in C. sativus.