تحلیل RNA-Seq نقش MYB12، MYB111 و سرکوبگرهای کمپلکس MBW را در تنظیم بیوسنتز فلاونوئیدها در کلاله‌های گل‌های زعفران (Crocus sativus L.) آشکار می‌کند

حلیل RNA-Seq جوانه‌های apical خفته و کلاله‌های در حال توسعه زعفران، الگوی تمایزی بیان بیوسنتز فلاونوئید را در طول توسعه کلاله در زعفران آشکار کرد. در حالی که CsC4H، Cs4CL، CsCHS و CsCHI بیان بالایی در انتقال کلاله‌ها از مرحله زرد به نارنجی نشان دادند، CsF3H، CsF3’H، CsFLS و CsGT1 بیان بالایی در انتقال کلاله‌ها از مرحله نارنجی به قرمز داشتند. در مقایسه با CsDFR، CsFLS فراوانی رونوشت به طور قابل توجهی بالاتری در کلاله‌ها در تمام مراحل توسعه نشان داد. سرکوبگرهای کمپلکس MBW، یعنی CsETC1 و CsSPL9، بالاترین بیان را به ترتیب در کلاله‌های قرمز و سرخ نشان دادند. تحلیل همبستگی بین فاکتورهای رونویسی (TFs) و ژن‌های بیوسنتزی فلاونوئید، همبستگی مثبت CsMYB12 و CsMYB111 با CsCHS و CsFLS و همبستگی منفی CsETC1 با CsANS، CsLAR، CsUF3GT و CsUGT73B4 در کلاله‌ها را نشان داد. SPL9 نیز همبستگی منفی با CsDFR و CsANR را آشکار کرد. تحلیل in silico نشان داد که کمپلکس MBW ناپایدار است به دلیل تعامل ضعیف بین CsMYB12، CsMYC2 و CsTTG1 و بیان بالای CsETC1 و CsSPL9 در کلاله‌های قرمز و سرخ. طبیعت ناپایدار کمپلکس MBW در کلاله‌ها می‌تواند بیان CsDFR، CsANS و CsUF3GT را سرکوب کند و در نتیجه بیان بالاتر ژن‌های بیوسنتزی فلاونول را مجاز سازد.

RNA-Seq analysis of quiescent apical buds and developing stigmas of saffron crocus revealed a differential patterning of expression of flavonoid biosynthesis during stigma development in saffron crocus. While CsC4H, Cs4CL, CsCHS, and CsCHI showed high expression during transition of the stigmas from yellow to orange stage, CsF3H, CsF3’H, CsFLS, and CsGT1 showed high expression during transition of the stigmas from orange to red stage. Compared to CsDFR, CsFLS showed significantly higher transcript abundance in stigmas at all stages of development. MBW complex repressors, viz., CsETC1 and CsSPL9 showed highest expression in red and scarlet stigmas, respectively. Correlation analysis between TFs and flavonoid biosynthetic genes showed a positive correlation of CsMYB12 and CsMYB111 with CsCHS and CsFLS and a negative correlation of CsETC1 with CsANS, CsLAR, CsUF3GT, and CsUGT73B4 in the stigmas. SPL9 also revealed negative correlation with CsDFR and CsANR. In silico analysis indicated an unstable MBW complex because of weak interaction between CsMYB12, CsMYC2 and CsTTG1 and high expression of CsETC1 and CsSPL9 in red and scarlet stigmas. The unstable nature of MBW complex in the stigmas could suppress the expression of CsDFR, CsANS, and CsUF3GT, thereby allowing higher expression of flavonol biosynthetic genes.