常用化学诱变剂的种类及作用机制
(一)烷化剂
是栽培作物诱发突变的最重要的一类诱变剂。药剂带有一个或多个活泼的烷基。通过烷基置换,取代其它分子的氢原子称为"烷化作用"所以这类物质称烷化剂。
烷化剂分为以下几类:
1. 烷基磺酸盐和烷基硫酸盐
代表药剂:甲基磺酸乙酯(EMS)、硫酸二乙酯(DES)
2. 亚硝基烷基化合物
代表药剂:亚硝基乙基脲(NEH)、N-亚硝基-N-乙基脲烷(NEU)
3. 次乙胺和环氧乙烷类
代表药剂:乙烯亚胺(EI)
4. 芥子气类
氮芥类、硫芥类
烷化剂的作用机制--烷化作用 作用重点是核酸,导致DNA断裂、缺失或修补。
(二)核酸碱基类似物
这类化合物具有与DNA碱基类似的结构。
代表药剂:
5-溴尿嘧啶(BU)、5-溴去氧尿核苷(BudR) 为胸腺嘧啶(T)的类似物
2-氨基嘌呤(AP) 为腺嘌呤(A)的类似物
马来酰肼(MH) 为尿嘧啶(U)的异构体
作用机制:作为DNA的成份而渗入到DNA分子中去,使DNA复制时发生配对错误,从而引起有机体变异。
(三)其它诱变剂
亚硝酸 能使嘌呤或嘧啶脱氨,改变核酸结构和性质,造成DNA复制紊乱。HNO2还能造成DNA双链间的交联而引起遗传效应。
叠氮化钠(NaN3) 是一种呼吸抑制剂,能引起基因突变,可获得较高的突变频率,而且无残毒。
用秋水仙素诱导多倍体。
秋水仙素是从百合科植物秋水仙的器官和种子中提取出来的一种剧毒的植物碱。纯品为无色或淡黄色针状结晶,熔点155℃,有苦味,易溶于冷水、酒精、氯仿和甲醛。通常用水或酒精作溶媒。
(1)秋水仙素诱导多倍体的原理
秋水仙素与正在分裂的细胞接触后,可抑制微管的聚合过程,不能形成纺锤丝,使染色体无法分向两极,从而产生染色体加倍的核。
适宜浓度的秋水仙素溶液,能阻碍纺锤丝的形成,但对染色体结构无明显影响。处理的细胞在一定时间内可恢复正常,重新进行分裂。
(2)秋水仙诱导多倍体应注意的问题
①注意诱变材料的选择
选主要经济性状优良的品种;
选染色体组数少的品种因为倍性高的种在进化过程中已经利用了它的多倍性。
最好选能单性结实的品种因为染色体多倍化后,常会使育性降低。
尽量选多个品种处理因为不同的种、品种、类型遗传基础不同,多倍化后的表现也不同。
②注意处理部位的选择
处理的组织应该是旺盛分裂的组织。如萌动的种子、正在膨大的芽、根尖、幼苗、嫩枝生长点、花蕾等。