بررسي بيان ژن‌هاي عوامل رونويسي MADS-box موثر در تشكيل گل در زعفران (Crocus sativus L.)

Study of expression of the MADSbox transcription factors involved in flower formation in saffron (Crocus sativus L.)

بسياري از ژن‌هاي كنترل كننده گلدهي در گياهان شناسايي شده‌اند كه بيشتر آنها متعلق به خانواده بزرگ عوامل رونويسي MADSbox هستند. گياه زعفران (Crocus sativus) يك گياه تريپلوئيد نرعقيم و ارزشمند است كه به منظور استفاده از گل و بويژه كلاله آن كشت مي‌شود. درك چگونگي تشكيل گل در گياه زعفران به افزايش عملكرد و كاهش هزينه‌هاي توليد آن كمك زيادي مي‌كند. در اين تحقيق بيان ژن‌هاي دو گروه Ag1 و Sep3 از خانواده MADSbox كه در تشكيل گل بويژه در شكل‌گيري كلاله نقش دارند با روش PCR نيمه كمي (semi quantitative RTPCR) در زعفران واريته ايراني بررسي شد و ميزان بيان اين ژن‌ها در كلاله و ساير اندام‌هاي گل و نيز اندام‌هاي رويشي مورد مقايسه قرار گرفت. ژن‌هاي Ag1a و Ag1b از كلاس C خانوادهMADSbox در سه اندام جنسي تخمدان، كلاله و پرچم بيان شدند بطوريكه ميزان بيان آنها در اندام‌هاي كلاله و پرچم نسبت به تخمدان بيشتر بود. بيان اين ژن‌ها در اندام‌هاي گلبرگ، برگ، پياز و ريشه در مقايسه با كلاله و پرچم پايين بود. بيان ژن‌هاي Sep3a، Sep3b، Sep3c و Sep3d از كلاس E اين خانواده ژني در چهار اندام گلبرگ، پرچم، كلاله و تخمدان تعيين شد در صورتيكه ميزان بيان با روش PCR نيمه كمي در اندام‌هاي رويشي برگ، پياز و ريشه تعيين نگرديد.

In plants many genes have been identified with a significant role in the control of flowering pathway. Most of these genes belong to a large family of MADSbox transcription factors. Crocus sativus is a triploid sterile plant characterized by its long red stigmas having commercial value. Understanding flower development in this plant can be useful in increasing yield and reducing production cost. In the present study, the expression pattern of two classes of MADSbox genes (Ag1 and Sep3) involved in flower formation was analyzed in both flower parts and vegetative organs by semi quantitative RTPCR. Based on the analysis, two C classes of MADSbox genes including Ag1a and Ag1b were expressed in three sexual organs including ovary, stigma and stamens. These two genes showed higher expression in saffron stigma and stamens compared to ovary. Expression level of Ag1a and Ag1b genes was low in petal, leaf, corn and root organs. The expression of Sep3a, Sep3b, Sep3c and Sep3d genes from class E of MADSbox family detected in petal, stamen, stigma and ovary while it was not detectable in vegetative organs including corn and root by semi quantitative RTPCR.