همولوگ‌های FPF1 حساس به دما، گذار گل در زعفران را تنظیم می‌کنند

زعفران (Crocus sativus L.) گیاهی با اهمیت اقتصادی است که به خاطر ادویه مشتق شده از گل آن، به ویژه کلاله، ارزش دارد. به عنوان یک گونه ترموپریودیک، گلدهی آن در درجه اول توسط نشانه‌های دما تنظیم می‌شود. اگرچه مطالعات مورفوفیزیولوژیکی قبلی این پدیده را بررسی کرده‌اند، مکانیسم‌های مولکولی دخیل در القای گل با واسطه دما در زعفران تا حد زیادی ناشناخته مانده‌اند. در این مطالعه، ما دو ژن شبیه به فاکتور 1 ارتقا دهنده گلدهی (FPF1)، یعنی CsatFPF1.1 و CsatFPF1.2، را به عنوان تنظیم‌کننده‌های کلیدی پاسخ‌دهنده به دما در شروع گلدهی شناسایی و از نظر عملکردی توصیف می‌کنیم. آنها دارای موتیف‌های حفظ‌شده هستند، در هسته قرار دارند و بیان اختصاصی مریستم گل را نشان می‌دهند، با افزایش بیان قابل توجه در طول مرحله القای گل در دمای بالای محیط. بیان نابجا در Arabidopsis thaliana منجر به گلدهی زودهنگام شد، در حالی که خاموشی ژن القا شده توسط ویروس (VIGS) در پیازهای زعفران گلدهی را سرکوب کرد و نقش اساسی آنها را برجسته کرد. CsatFPF1.1 و CsatFPF1.2 با افزایش بیان AtFT در آرابیدوپسیس، گلدهی را به طور مثبت تنظیم می‌کنند، در حالی که خاموش کردن آن در زعفران، CsatFT3 را کاهش می‌دهد. این کار اعتبارسنجی عملکردی تنظیم‌کننده‌های گلدهی در زعفران را در گیاه ارائه می‌دهد و بینش‌های جدیدی در مورد مسیر گلدهی وابسته به دما ارائه می‌دهد و اهداف ارزشمندی را برای رویکردهای ژنتیکی و بیوتکنولوژیکی برای بهبود عملکرد و سازگاری زعفران فراهم می‌کند.

Saffron (Crocus sativus L.) is an economically important plant valued for the spice derived from its flower, specifically the stigma. As a thermoperiodic species, its flowering is primarily regulated by temperature cues. Although previous morphophysiological studies have explored this phenomenon, the molecular mechanisms underlying temperature-mediated floral induction in saffron remain largely unknown. In this study, we identify and functionally characterize two FLOWERING PROMOTING FACTOR 1 (FPF1)-like genes, CsatFPF1.1 and CsatFPF1.2, as key thermoresponsive regulators of floral initiation. They possess conserved motifs, localize to the nucleus, and exhibit flower meristem-specific expression, with marked upregulation during the floral induction phase under ambient high temperatures. Ectopic expression in Arabidopsis thaliana resulted in early flowering, while virus-induced gene silencing (VIGS) in saffron corms suppressed flowering, highlighting their essential role. CsatFPF1.1 and CsatFPF1.2 positively regulates flowering by upregulating AtFT expression in Arabidopsis, whereas its silencing in saffron downregulates CsatFT3. This work presents in planta functional validation of flowering regulators in saffron, offering new insights into its temperature-dependent flowering pathway and providing valuable targets for genetic and biotechnological approaches to improve saffron yield and adaptability.