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Paclitaxel and Caffeine-Taurine, New Colchicine Alternatives for Chromosomes Doubling in Maize Haploid Breeding.

パクリタキセルとカフェイン-タウリン、トウモロコシ半数体育種における染色体倍加のための新しいコルヒチン代替薬 (機械翻訳の邦題)

International journal of molecular sciences2023Arshad S, Wei M, Ali Q, et al.
研究デザインその他の原著論文
対象ヒト

記録の確認項目

研究デザイン
その他の原著論文
対象
ヒト
出版年
2023
出典
doi.org
抄録の表示
表示あり
出版状態
有効な記録
状態確認日
2026/08/17
収集日
2026/08/03
鮮度
確認期限内
確認段階
自動処理
記録状態
公開

日本語要約(機械生成)

半数体倍加技術はトウモロコシなどの育種で広く用いられるが、稔性回復が課題である。従来の染色体倍加剤コルヒチンは毒性が高いため、低毒性で安価な代替薬が求められている。本研究では、ヒト抗癌剤であるパクリタキセルとカフェイン-タウリンをトウモロコシ半数体の生体内倍加に初めて適用し、コルヒチンと比較した。その結果、実生での実際の倍加率はパクリタキセル42.1%(400μM、16時間処理)がコルヒチン31.9%(0.5mM、24時間処理)を上回った。種子ではカフェイン-タウリン20.0%、パクリタキセル19.9%、コルヒチン26.0%であった。また、パクリタキセルはコルヒチンより形態的・生理的副作用が有意に低かった。以上から、パクリタキセルとカフェイン-タウリンはコルヒチンの優れた代替薬となり得る。

この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。

抄録

The doubled haploid (DH) technology is employed worldwide in various crop-breeding programs, especially maize. Still, restoring tassel fertility is measured as one of the major restrictive factors in producing DH lines. Colchicine, nitrous oxide, oryzalin, and amiprophosmethyl are common chromosome-doubling agents that aid in developing viable diploids (2n) from sterile haploids (n). Although colchicine is the most widely used polyploidy-inducing agent, it is highly toxic to mammals and plants. Therefore, there is a dire need to explore natural, non-toxic, or low-toxic cheaper and accessible substitutes with a higher survival and fertility rate. To the best of our knowledge, the advanced usage of human anticancer drugs "Paclitaxel (PTX)" and "Caffeine-Taurine (CAF-T)" for in vivo maize haploids doubling is being disclosed for the first time. These two antimitotic and antimicrotubular agents (PTX and CAF-T) were assessed under various treatment conditions compared to colchicine. As a result, the maximum actual doubling rates (ADR) for PTX versus colchicine in maize haploid seedlings were 42.1% (400 M, 16 h treatment) versus 31.9% (0.5 mM, 24 h treatment), respectively. In addition, the ADR in maize haploid seeds were CAF-T 20.0% (caffeine 2 g/L + taurine 12 g/L, 16 h), PTX 19.9% (100 μM, 24 h treatment), and colchicine 26.0% (2.0 mM, 8 h treatment). Moreover, the morphological and physiological by-effects in haploid plants by PTX were significantly lower than colchicine. Hence, PTX and CAF-T are better alternatives than the widely used traditional colchicine to improve chromosome-doubling in maize crop.

MeSH

CaffeineChromosomes, PlantColchicineHaploidyHumansPaclitaxelPlant BreedingZea mays

DOI 10.3390/ijms241914659

PMID 37834106

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