دینامیک کمپلکس فعال‌ساز فلوریژن و سرکوب واسطه‌ای SVP، گل‌دهی تنظیم‌شده با دما در زعفران را هماهنگ می‌کند

زعفران، یک ادویه باارزش که در سراسر جهان برای مصارف درمانی و آشپزی کشت می‌شود، یک گونه تریپلوید استریل است که رویکردهای اصلاح نژادی مرسوم را بی‌اثر می‌کند. این محدودیت بر نیاز به راهبردهای مولکولی و بیوتکنولوژیکی برای بهبود ژنتیکی آن تأکید دارد. گل‌دهی، یک عامل تعیین‌کننده کلیدی در عملکرد زعفران، به شدت تحت تأثیر دما قرار دارد؛ با این حال، شبکه‌های تنظیمی ژنتیکی زیربنایی این فرآیند هنوز به خوبی درک نشده‌اند. مطالعه ما تنظیم‌کننده‌های کلیدی گل‌دهی زعفران را شناسایی می‌کند و بر اجزای کمپلکس فعال‌ساز فلوریژن (FAC) متمرکز است: لوکوس گل‌دهی T (FT)، فاکتور رونویسی bZIP-FD و TERMINAL FLOWER-1 (TFL-1) و نقش‌های وابسته به دما را در تنظیم گل‌دهی نشان می‌دهد. تجزیه و تحلیل‌های بیان فضایی-زمانی نشان داد که CsatFT3 و CsatFD2 که در مریستم گل بیان می‌شوند، القای گل را تقویت می‌کنند، در حالی که CsatTFL1-3 به عنوان یک بازدارنده گل عمل می‌کند. مطالعات برهمکنش پروتئینی نشان داد که CsatFT3 و CsatTFL1-3 برای اتصال به CsatFD2 رقابت می‌کنند و تعادل آنها القای گل را تعدیل می‌کند. اعتبارسنجی عملکردی در آرابیدوپسیس و زعفران این یافته‌ها را تأیید کرد. علاوه بر این، ما CsatSVP2، یک اورتولوگ از SHORT VEGETATIVE PHASE (SVP)، را به عنوان یک بازدارنده پاسخگو به دمای پایین شناسایی کردیم که مستقیماً به پروموتر CsatFT3 متصل شده و بیان آن را مهار می‌کند. در مجموع، این یافته‌ها درک ما از القای گل‌دهی وابسته به دما در زعفران را افزایش می‌دهد و بینش‌هایی ارائه می‌دهد و زمینه را برای مداخلات ژنتیکی به منظور بهبود عملکرد تحت شرایط دمایی متغیر فراهم می‌کند.

Saffron, a high-value spice cultivated worldwide for its therapeutic and culinary uses, is a sterile triploid species, rendering conventional breeding approaches ineffective. This limitation underscores the need for molecular and biotechnological strategies for its genetic improvement. Flowering, a key determinant of saffron yield, is strongly influenced by temperature; however, the genetic regulatory networks underlying this process remain poorly understood. Our study identifies key regulators of saffron’s flowering, focusing on the Florigen Activation Complex (FAC) components: FLOWERING LOCUS T (FT), bZIP transcription factor-FD and TERMINAL FLOWER-1 (TFL-1) and demonstrates their temperature-dependent roles in floral regulation. Spatiotemporal expression analyses suggested that CsatFT3 and CsatFD2, expressed in the floral meristem, promote floral induction, while CsatTFL1-3 acts as a floral repressor. Protein interaction studies showed that CsatFT3 and CsatTFL1-3 compete for binding to CsatFD2, and their balance modulates floral induction. Functional validation in Arabidopsis and Saffron confirmed these findings. Furthermore, we identified CsatSVP2, an ortholog of SHORT VEGETATIVE PHASE (SVP), as a low temperature-responsive repressor that directly binds the CsatFT3 promoter to inhibit its expression. Together, these findings enhance our understanding of temperature-mediated floral induction in saffron and provide insights and lay the groundwork for genetic interventions to enhance yield under variable temperature conditions.