化學(xué)誘變育種 化學(xué)誘變的特點(diǎn) 只需少量的藥劑和簡(jiǎn)單的設(shè)備。 2. 有一定專一性 不同藥劑對(duì)不同植物、組織或細(xì)胞、染色體節(jié)段、基因的誘變有一定專一性。 如某一誘變劑對(duì)某一基因有高效引變作用。這是解決定向突變的一條途徑。 3. 與輻射誘變的突變譜很不相同 如 輻射處理大麥,葉綠體突變譜較窄,大多為白花苗。而化學(xué)誘變,葉綠體突變譜寬,白化苗百分率下降。 4. 誘變機(jī)制與輻射育種不同 因?yàn)榛瘜W(xué)誘變誘發(fā)" 輻射誘變?nèi)旧w或DNA是在輻射時(shí)發(fā)生的?;瘜W(xué)誘變劑作用則是在較晚時(shí)發(fā)生,即" 常用化學(xué)誘變劑的種類及作用機(jī)制 烷化劑分為以下幾類: 1. 烷基磺酸鹽和烷基硫酸鹽 代表藥劑:甲基磺酸乙酯(EMS)、硫酸二乙酯(DES) 2. 亞硝基烷基化合物 代表藥劑:亞硝基乙基脲(NEH)、N-亞硝基-N-乙基脲烷(NEU) 3. 次乙胺和環(huán)氧乙烷類 代表藥劑:乙烯亞胺(EI) 4. 芥子氣類 氮芥類、硫芥類 烷化劑的作用機(jī)制--烷化作用 作用重點(diǎn)是核酸,導(dǎo)致DNA斷裂、缺失或修補(bǔ)。 這類化合物具有與DNA堿基類似的結(jié)構(gòu)。 代表藥劑: 5-溴尿嘧啶(BU)、5-溴去氧尿核苷(BudR) 為胸腺嘧啶(T)的類似物 2-氨基嘌呤(AP) 為腺嘌呤(A)的類似物 馬來(lái)酰肼(MH) 為尿嘧啶(U)的異構(gòu)體 作用機(jī)制:作為DNA的成份而滲入到DNA分子中去,使DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生配對(duì)錯(cuò)誤,從而引起有機(jī)體變異。 亞硝酸 疊氮化鈉(NaN3) 化學(xué)誘變的方法 1. 硫酸二乙酯(DES)不溶于水,先用少量70%酒精溶解,再加水。 有些烷化劑在水中不穩(wěn)定,會(huì)發(fā)生"水合作用",因此配好的藥劑不能貯存,應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用。一般都是把它們加入到一定酸堿度(pH)的磷酸鹽緩沖液(0.01mol/L)中使用。 亞硝酸也不穩(wěn)定,常在臨使用前將NaNO2加入到醋酸緩沖液(PH4.5),以生成亞硝酸。 2. 干種子 預(yù)先浸泡,使細(xì)胞活潑,增加敏感性,還可提高膜透性。 細(xì)胞處于DNA合成階段(S)時(shí),對(duì)誘變劑最敏感。誘變處理應(yīng)在S階段之前進(jìn)行。 需層積處理的種子,處理前可用層積代替水浸泡。 3. ?。?)浸漬法 ?。?)涂抹或滴液法 (3)注入法 (4)熏蒸法 ?。?)施入法 4. 處理后的材料,用清水反復(fù)沖洗,以降低殘留,避免生理?yè)p傷。一般沖洗10-30min或更長(zhǎng)時(shí)間。漂洗后的材料立即播種或嫁接。 影響化學(xué)誘變效應(yīng)的因素 除 高濃度處理,生理?yè)p傷大;低溫、低濃度、長(zhǎng)時(shí)間處理,M1存活率高,突變率也高。 對(duì)種皮滲透性差的種子,應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)處理時(shí)間。 溫度影響誘變劑的水解速度。低溫有利于保持化學(xué)物質(zhì)的穩(wěn)定性。增高溫度,可促進(jìn)誘變劑在材料內(nèi)的反應(yīng)速度和作用能力。 適宜處理方式:低溫(0-10℃)下,在誘變劑中將種子浸泡足夠長(zhǎng)時(shí)間,使誘變劑進(jìn)入胚細(xì)胞中,然后將種子轉(zhuǎn)移到新鮮誘變劑溶液內(nèi),在40℃下處理,加快誘變反應(yīng)速度。 一些誘變劑在不同的PH下分解產(chǎn)物不同,從而產(chǎn)生不同誘變效應(yīng)。處理前、處理中都應(yīng)校正溶液PH值。 使用一定PH的磷酸緩沖液,可提高誘變劑在溶液中的穩(wěn)定性。濃度不應(yīng)超過(guò)0.1mol/L。 安全問(wèn)題 大多化學(xué)誘變劑有較強(qiáng)毒性或易燃易爆。 如烷化劑大多致癌;氮芥類會(huì)造成皮膚潰爛;乙烯亞胺有腐蝕作用,且易燃;亞硝基甲基脲,易爆炸。 所以操作過(guò)程中要小心。最后妥善處理殘液,以避免污染環(huán)境。 |
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