پروفایل ترانسکریپتوم درانتقال گلدهی در زعفران (Crocus sativus L.)

زعفران، که از کلاله گیاه زعفران (Crocus sativus) به دست می‌آید، نه تنها یک داروی سنتی با ارزش در طب چینی است، بلکه یک ادویه و رنگ‌دانه گران‌قیمت نیز به شمار می‌آید. عملکرد و کیفیت آن به‌طرز جدی تحت تأثیر انتقال گلدهی قرار دارد. با این حال، مکانیزم تنظیم‌کننده مولکولی انتقال گلدهی در C. sativus هنوز ناشناخته است. در این مطالعه، ما تجزیه و تحلیل‌های مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و ترانسکریپتومی را با استفاده از نمونه‌های جوانه‌های اپیکال از C. sativus در طول فرآیند انتقال گلدهی انجام دادیم. نتایج مورفولوژیکی نشان داد که فرآیند انتقال گلدهی را می‌توان به سه مرحله تقسیم کرد: دوره‌ای غیرتمایز یافته، دوره اولیه تمایز جوانه‌های گل و دوره Late تمایز جوانه‌های گل.

سطح قند، گیبرلین (GA3)، اکسین (IAA) و زئاتین (ZT) به‌طور پایدار افزایش یافت، در حالی که سطوح نشاسته و اسید ابسزیک (ABA) به تدریج کاهش یافت. تجزیه و تحلیل ترانسکریپتومی نشان داد که مجموعاً 60203 ژن یکتا شناسایی شد که از این میان 19490 به‌طور قابل توجهی بیان متفاوتی داشتند.از این تعداد، 165 ژن واحد در گلدهی دخیل بودند و به طور معناداری در متابولیسم قند، انتقال سیگنال هورمونی، تنظیم چرخه سلولی، دوره نوری و مسیرهای خودمختار غنی شده بودند. بر اساس تحلیل فوق، یک مدل فرضی برای شبکه‌های تنظیمی انتقال گلدهی زعفران پیشنهاد شده است. این مطالعه یک پایه نظری برای تنظیم ژنتیکی گلدهی در C. sativus فراهم می‌آورد.

“Safron, derived from the stigma of Crocus sativus, is not only a valuable traditional Chinese medicine but also the expensive spice and dye. Its yield and quality are seriously influenced by its fowering transition. However, the molecular regulatory mechanism of the flowering transition in C. sativus is still unknown. In this study, we performed morphological, physiological and transcriptomic analyses using apical bud samples from C. sativus during the formal transition process. Morphological results indicated that the forewing transition process could be divided into three stages: an undifferentiated period, the early fewer bud differentiation period, and the late flower bud differentiation period. Sugar, gibberellin (GA3), auxin (IAA) and zeatin (ZT) levels were steadily upregulated, while starch and abscisic acid (ABA) levels were gradually downregulated. Transcriptomic analysis showed that a total of 60 203 unigenes were identified, among which 19 490 were significantly differentially expressed. Of these, 165 unigenes were involved in forewing and were significantly enriched in the sugar metabolism, hormone signal transduction, cell cycle regulatory, photoperiod and autonomous pathways. Based on the above analysis, a hypothetical model for the regulatory networks of the safron fowering transition was proposed. This study lays a theoretical basis for the genetic regulation of fowering in C. sativus.”