تحریک مرحله اولیه تشکیل گل در زعفران از طریق تنظیم هورمون‌ها و قندها در محیط کشت درون‌شیشه‌ای

زعفران (Crocus sativus L.) گیاهی پیازیِ نابارورِ تری‌پلوئید است که فقط سالی یک‌بار گل می‌دهد و همین موضوع، هم تولید را محدود می‌کند و هم گسترش جغرافیایی را دشوار می‌سازد. از این رو، شکستن دوره خواب پیاز و ایجاد گل‌دهی زودهنگام برای تولید زعفران سازگار با اقلیم در تمام طول سال ضروری است.
این پژوهش با هدف بررسی اثر تیمارهای هورمونی، قندی و شیمیایی در شرایط کشت درون‌شیشه‌ای بر خروج از دوره خواب انجام شد؛ همچنین مرحله دقیقِ انتقال مرستم گل‌دهنده شناسایی گردید و تنظیمات مولکولی مرتبط نیز بررسی شد.
در این مطالعه، پیازها بر روی محیط کشت موراشیگه و اسکوگ (MS) کشت شدند و محیط با اسید جیبرلیک (جی‌اِی۳) تکمیل شد. نتایج نشان داد که تیمار با جی‌اِی۳ باعث جوانه‌زنی سریع و یکنواخت جوانه‌ها می‌شود؛ به طوری که غلظت ۴۰ میلی‌گرم بر لیتر جی‌اِی۳ در مدت ۱۴ روز به ۱۰۰٪ جوانه‌زنی منجر شد، در حالی که در گروه شاهد این روند ۴۵ تا ۵۰ روز طول می‌کشید. قندها—به‌ویژه ساکارز—به‌طور متوسط سرعت جوانه‌زنی را افزایش دادند، اما نیترات پتاسیم و پاکلوبوترازول به شکل معنی‌داری آن را بهبود ندادند.
تحلیل‌های مورفولوژیک (ریخت‌شناختی) و هیستولوژیک (بافت‌شناختی) نشان دادند که مرحله ۱(ب) که با طول جوانه کمتر یا مساوی ۱ میلی‌متر مشخص می‌شود، نقطه بحرانیِ انتقال مرستم گل‌دهنده است.
در سطح مولکولی، بررسی‌ها نشان دادند که در زمان تمایز زودهنگام گل، بیان ژن سپالاتا ۳ (سپ۳) حدود ۱۰ برابر افزایش می‌یابد و هم‌زمان با پیشرفت رشد گل، بیان ژن بازآرایی کروماتین ۴ (کر۴) افزایش پیدا می‌کند.
این یافته‌ها نشان می‌دهد که اسید جیبرلیک و قندها به‌طور مؤثر گل‌دهی زودهنگام در زعفران را تنظیم می‌کنند و در نتیجه، راهبردی عملی برای کشت کنترل‌شده سازگار با اقلیم در اختیار می‌گذارند.

Saffron (Crocus sativusL.) is a sterile triploid geophyte that flowers only once annually, limiting productivity and geographic expansion. Breaking corm dormancy and inducing early flowering are therefore essential for climate-smart, year-round saffron production. This study aimed to investigate the effect of in vitrohormonal, sugar and chemical treatments on dormancy release, identify the precise floral meristem transition stage and examine associated molecular regulation. Corms cultured on Murashige and Skoog (MS) medium supplemented with gibberellic acid (GA₃) showed rapid and uniform bud sprouting, with 40 mg L-1GA₃ inducing 100 % sprouting within 14 days compared to 45–50 days in controls. Sugars, particularly sucrose, moderately accelerated sprouting, whereas potassium nitrate (KNO3) and paclobutrazol (PBZ) did not significantly enhance it. Morphological and histological analyses identified stage 1(b), characterised by a bud length ≤ 1 mm, as the critical floral meristem transition point. Molecular analysis revealed a ~10-fold upregulation of SEPALLATA3 (SEP3) during early floral differentiation and increased expression of CHROMATIN REMODELING4(CHR4)during advanced floral development. These findings demonstrate that GA₃ and sugars effectively regulate early flowering in saffron, offering a viable strategy for controlled, climate-smart cultivation.