تغییرات مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی و رونویسی در زعفران (Crocus sativus L.) تحت تنش آبی القا شده با پلی‌اتیلن گلیکول در شرایط درون‌شیشه‌ای

این مطالعه اثرات تنش خشکی ناشی از پلی‌اتیلن گلیکول (PEG 6000) را در غلظت‌های 0، 5 و 10 درصد بر روی شاخه‌های زعفران در شرایط کنترل شده درون‌شیشه‌ای بررسی می‌کند. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت PEG، باززایی شاخه به طور قابل توجهی کاهش یافته و قهوه‌ای شدن بافت انتهایی افزایش می‌یابد. همچنین کاهش رشد، کاهش محتوای آب نسبی برگ، افزایش پراکسیداسیون لیپیدی و آسیب غشا، افزایش تجمع پرولین و افزایش فعالیت آنتی‌اکسیدان‌های غیرآنزیمی مشاهده شد. در مقابل، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی سوپراکسید دیسموتاز و پراکسیداز کاهش یافت. علاوه بر این، تغییرات معناداری در بیان ژن‌های مرتبط با خشکی مانند DREB1، DREB2، AREB1، DHN1 و SnRK2 در شاخه‌های تیمار شده با PEG مشاهده شد. این مطالعه نشان می‌دهد که PEG به عنوان القاکننده تنش خشکی، تأثیر منفی بر رشد و پاسخ‌های فیزیولوژیکی زعفران در شرایط درون‌شیشه‌ای دارد و تغییرات قابل توجهی در مکانیسم‌های بیوشیمیایی و مولکولی ایجاد می‌کند که حساسیت گیاه به کم‌آبی را نشان می‌دهد.

This study investigates the effects of drought stress induced by polyethylene glycol (PEG 6000) at concentrations of 0%, 5%, and 10% on saffron shoots under controlled in vitro conditions. The results showed that as PEG concentration increased, shoot regeneration significantly decreased, and browning of the terminal tissue increased. Additionally, reduced growth, decreased leaf relative water content, increased lipid peroxidation and membrane damage, elevated proline accumulation, and increased non-enzymatic antioxidant activity were observed. In contrast, the activity of the antioxidant enzymes superoxide dismutase and peroxidase decreased. Furthermore, significant changes were observed in the expression of drought-related genes such as DREB1, DREB2, AREB1, DHN1, and SnRK2 in PEG-treated shoots. This study demonstrates that PEG, as a drought stress inducer, negatively affects the growth and physiological responses of saffron under in vitro conditions and causes significant alterations in biochemical and molecular mechanisms, indicating the plant’s susceptibility to water deficit.