Crocus sativus L. Ecotypes from Mediterranean Countries: Phenological, Morpho-Productive, Qualitative and Genetic Traits

مشخصه‌یابی اکوتیپ‌های C. sativus از اهمیت زیادی برای حفاظت از آن‌ها در برابر یک فرسایش ژنتیکی احتمالی به دلیل کاهش سطح کشت در اروپا برخوردار است. در این مطالعه، ما چهار اکوتیپ از ایتالیا (ساردینیا و آبرزو)، اسپانیا (کاستیا-لا مانچا) و یونان (کوزانی) را به منظور شناسایی وجود تنوع و ترویج تنوع زیستی این محصول ارزیابی کردیم. سی‌ویک ویژگی مرتبط با گلدهی زعفران، مورفولوژی گل، تولید ادویه و کروکوم‌های دختر، رشد رویشی (ویژگی‌های برگ و کروکوم) و کیفیت ادویه مورد ارزیابی قرار گرفت. علاوه بر این، یک تحلیل ژنتیکی از طریق سه روش مبتنی بر PCR شامل SSRها، RAPD و SRAP انجام شد. نتایج نشان‌دهنده وجود تنوع فنوتیپی در بین اکوتیپ‌ها در طی دو سال متوالی بود. همه پارامترهای مورد بررسی تحت تأثیر اکوتیپ قرار داشتند به جز طول پرچم، مختصات رنگ پرچم‌ها، طول برگ و تعداد برگ در هر گیاه.ساردینیا دارای دوره‌ی گل‌دهی طولانی‌تر، گل‌دهی زودتر و بازده و کیفیت بالاتر در ادویه نسبت به سایر منشاءهای پیازچه بود. بیشترین مقادیر ویژگی‌های مورفولوژیکی مانند طول خامه، وزن خشک خامه‌ها، گلبرگ‌ها، گل‌ها و برگ‌ها، سطح برگ و وزن پیازچه‌های جدید در اکوتیپ آبرزو مشاهده شد. تحلیل مؤلفه‌های اصلی (PCA) جداسازی واضحی بین اکوتیپ‌ها نشان داد، به‌طوری‌که ساردینیا و اسپانیا شباهت بیشتری نسبت به آبرزو و کوزانی داشتند. همبستگی منفی معنی‌داری بین روزهای تا گل‌دهی با بازده و کیفیت خامه‌ها یافت شد. با این حال، ما نتوانستیم نشانگرهای مولکولی متمایزکننده بین منشاءهای پیازچه پیدا کنیم. در نتیجه، این مطالعه اهمیت اکوتیپ‌های C. sativus را به‌عنوان منبع ارزشمند تنوع زیستی و ترکیبات زیست‌فعال و همچنین اهمیت بهبود آنها، به‌عنوان پیش‌نیاز اساسی برای استراتژی توسعه پایدار و به‌عنوان فرصت تنوع بخشی کشاورزی برای تولیدکنندگان را نشان می‌دهد.

The characterization of C. sativus ecotypes is of great interest for preserving them from a possible genetic erosion due to the decrease of European cultivation surface. In this study, we evaluated four ecotypes from Italy (Sardinia and Abruzzo), Spain (Castilla-La Mancha), and Greece (Kozani) in order to detect the existence of variability and promote the biodiversity of this crop. Thirty-one traits related to saffron flowering, flower morphology, production of spice and daughter corms, vegetative development (leaf and corm traits), and spice quality, were evaluated. In addition, a genetic analysis through three PCR-based approaches, SSRs, RAPD, and SRAP was assessed. Results highlighted a phenotypic variation among ecotypes during two consecutive years. All the studied parameters were influenced by the ecotype except for the stamen length, color coordinates of tepals, leaf length, and leaf number per plant. Sardinia had a longer flowering interval, earlier flowering, and higher spice yield and quality than the other corm origins. The maximum values of morphological traits, such as stigma length, dry weight of stigmas, tepals, flowers and leaves, leaf area, and daughter corm weight were observed in the Abruzzo ecotype. Principal component analysis (PCA) showed a clear separation among ecotypes, in which Sardinia and Spain showed more similarities than Abruzzo and Kozani. Significant negative correlation was found between days to flower with stigma yield and quality. However, we could not find molecular markers discriminating among corm origins. In conclusion, this study suggests the importance of C. sativus ecotypes as precious source of biodiversity and bioactive compounds, and of their enhancement as fundamental prerequisite for a sustainable development strategy and as an agricultural diversification opportunity for growers.