پیوند جایگزین CsERECTA تعداد گلدهی را بسته به دما در Crocus sativus L تنظیم می کند.

زعفران که به دلیل خواص دارویی آن در مادگی استفاده می‌شود، می‌تواند با افزایش تعداد گل‌دهی به میزان قابل توجهی عملکرد را افزایش دهد. چندین استراتژی برای افزایش عملکرد زعفران به کار گرفته شده است، اما ممکن است تضمین کننده وراثت ثابت صفات مطلوب نباشد. با این حال، شناسایی و دستکاری ژن‌های مسئول تولید گل از طریق اصلاح مولکولی پتانسیل قابل‌توجهی برای نوآوری در منابع ژرم پلاسم زعفران ارائه می‌دهد. در اینجا، یک تجزیه و تحلیل رونویسی مقایسه ای جوانه های آپیکال تک گل و چند گل برای استخراج ژن های کلیدی انجام شد. ژن CsERECTA (Crocus sativus L. ERECTA, CsER) که دارای دو اسپلایسئوزوم در زعفران است: رونوشت طولانی CsER (CsERlt) و رونوشت کوتاه CsER (CsERst)، به عنوان یک تنظیم کننده احتمالی تولید گل شناسایی شد. برای روشن کردن اثر پیوند جایگزین CsER بر تعداد گل‌دهی، یک سری آزمایش‌های زیست‌شناسی مولکولی و ژنتیک انجام شد. ما دریافتیم که بیان CsERlt در جوانه های آپیکال چند گل در مقایسه با جوانه های آپیکال تک گل در دمای 22 درجه سانتیگراد 1.5 برابر کاهش یافته است، در حالی که CsERst در جوانه های آپیکال غیر گلدار در دمای 9 درجه سانتیگراد 6.47 برابر افزایش یافته است. بیان بیش از حد CsERlt و CsERst در Arabidopsis thaliana نشان داد که CsERlt تعداد گل‌دهی را سرکوب می‌کند و استفاده از مهارکننده‌های مولکولی کوچک که CsERlt را در بنه‌های دارای گلدهی هدف قرار می‌دهند، منجر به افزایش قابل‌توجه در تعداد گل‌دهی شده و تا 139.25 درصد افزایش یافت. QRT-PCR و سنجش ایمونوهیستوشیمی الگوی بیان گسترده ای از CsERlt را در ساختارهای مختلف گیاهی نشان داد. محلی سازی درون سلولی نشان داد که CsERlt عمدتاً در غشای سلولی قرار دارد، در حالی که CsERst هم در غشاء و هم در سیتوپلاسم به نمایش گذاشته می شود. داده‌های رونویسی و غربالگری کتابخانه دو هیبریدی مخمر نشان داد که پیوند جایگزین CsER ممکن است تعداد گلدهی را از طریق مسیر سیگنالینگ پروتئین کیناز فعال شده با میتوژن (MAPK) تنظیم کند. در مجموع، یافته‌های ما یک ژن CsER مرتبط با تعداد گل‌دهی در زعفران را شناسایی می‌کند و عملکرد آن در تعدیل تعداد گل‌دهی وابسته به دما است و مسیر MAPK ممکن است در تنظیم تعداد گل‌دهی در زعفران دخیل باشد.

Saffron, utilized for its medicinal properties in its pistils, can significantly boost yield by increasing the flowering numbers. Several strategies have been implemented to enhance saffron yield, but they may not guarantee the consistent inheritance of desirable traits. However, identifying and manipulating the genes responsible for flower production through molecular breeding offers considerable potential for innovating saffron germplasm resources. Here, a comparative transcriptomic analysis of single-flowered and multi-flowered apical buds was performed to mine the key genes. CsERECTA gene (Crocus sativus L. ERECTA, CsER), which has two spliceosomes in saffron: CsER long transcript (CsERlt) and CsER short transcript (CsERst), was identified as a putative regulator of flower production. To elucidate the effect of CsER alternative splicing on the flowering numbers, a series of molecular biology and genetics experiments were conducted. We found the expression of CsERlt decreased by 1.5-fold in multi-flowered apical buds compared to single-flowered apical buds at 22 ℃, while CsERst increased by 6.47-fold in the non-flowering apical buds at 9 ℃. Overexpression of CsERlt and CsERst in Arabidopsis thaliana revealed that CsERlt suppresses flowering numbers and the application of small-molecule inhibitors targeting CsERlt in flowering-competent corms led to a notable enhancement in the flowering numbers, increasing by up to 139.25 %. qRT-PCR and immunohistochemistry assays revealed a widespread expression pattern of CsERlt in various plant structures. The subcellular localization demonstrated that CsERlt predominantly localized at the cell membrane, while CsERst exhibited both at the membrane and cytoplasm. The transcriptomic data and yeast two-hybrid library screening indicated CsER alternative splicing may regulate flowering numbers through the mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway. Taken together, our findings identify a CsER gene associated with flowering numbers in saffron, and its function in modulating flowering numbers is temperature-dependent, and the MAPK pathway may be involved in the regulation of flowering numbers in saffron.