8-2化学诱变育种

4）亚硝基烷基化合物（ R 1 -N<R 2 NO ）： 亚硝基乙基脲（ NEH ）： OH C2H5 >NCONH2 亚硝基乙基脲烷（ NEU ）： ON C2H5 >NCOOC2H5
2 ．核酸碱基类似物
是一类与DNA碱基（A、G、C、T）十分接近的类似物，它们 在不妨碍DNA复制的情况下，代替DNA的成分参入到DNA分子 中去，从而引起DNA复制时碱基配对的差错，而引起突变。 5- 溴尿嘧啶 (5-BU) ：取代 DNA 中的嘧啶，可以同 A 和 G 配对 2- 氨基嘌呤 (AP) ：取代 DNA 中的嘌呤，可以同 C 和 T 配对
剂量大小取决于处理浓度、处理时间以及处理时的温度等。 1、化学诱变剂性质对剂量的影响 2、处理浓度 3、处理持续时间 4 4、处理温度 温度较高可提高诱变剂在植物体内的反应效力。 5、其他因素 1）溶液 pH 值 2）冲洗时间长短与处理植物的类型也有一定的关系
小 结
一、概念和特点 1、概念： 2、化学诱变育种的特点 二、化学诱变剂的种类及其机制 1 ．烷化剂类 1）芥子气类 3）烷基磺酸盐类和烷基硫酸盐类 2 ．核酸碱基类似物 3 ．诱发移码突变的诱变剂 4 ．其它诱变剂 1）亚硝酸 2）叠氮化钠 6）中草药 3）羟胺 4）抗生素（丝裂霉素 C 、链霉素）、重氮丝氨酸等引起染色体的断裂 5）无机类化合物： 吖啶类（嵌入剂） 2）乙烯亚胺和环氧乙烷类 4）亚硝基烷基化合物
四、 剂量的选择及其影响化学诱变效应的因素
合适的剂量取决于诱变剂和生物体本身。 1、不同的植物结构不同，如种皮厚薄、大小等，对诱变剂的 敏感性亦有差异。 2、种子成分不同，特别是药用植物，由于含有各种不同的药 效成分，在某种程度上，可能与化学诱变剂发生化学反应， 而影响诱变作用或阻止诱变剂的吸收。 3、基因型不同的植物，同一植物不同品种对诱变剂的浓度要 求均有差异。 4、植物体本身所处的生理状态的差别，也会带来诱变效果的 不同。如，采用预先浸泡过的种子，效果较好。
3）烷基磺酸盐类（ -SO2OR ）和烷基硫酸盐类（ -SO4R ） 甲基磺酸乙酯（ EMS ）： CH3SO2OC2H5 ； 乙基磺酸乙酯（ EES ）： C2H5SO2OC2H5 甲基磺酸甲酯（ MMS ）： CH3SO2OCH3 ； 硫酸二乙酯（ DES ）： SO2(OC2H5 )2 ； 硫酸二甲酯（ MES ）： SO2(OCH3 )2
3 ．诱发移码突变的诱变剂
吖啶类（嵌入剂）
嵌入 DNA 分子双链中心的碱基之间，引起单一 核苷的缺失或插入 （移码突变） 突变。 吖啶黄 (acridine yellow) ，吖啶橙，原黄素 (proflavin) ，5-氨基吖啶 遗传密码编组的移动 转录和翻译的错误 , 产生
4 ．其它诱变剂 1）亚硝酸（HNO2）能使核酸、核苷酸和核苷中的嘌呤和嘧啶上的 氨基转变为羟基，造成DNA复制的紊乱，从而改变遗传密码。
第八章 化学诱变育种
一、化学诱变育种的概念、特点 二、诱变剂的种类及其机制 三、化学诱变剂的使用方法 四、剂量的选择及其影响化学诱变效应的因 素
一、概念和特点
1、概念： 化学诱变育种（ chemical induced mutation breeding ）：利用化学诱变剂诱发植物产生遗传变 异，以选育新品种的技术。 化学诱变剂：某些特殊的化学药剂能和生物体的遗传 物质发生作用，改变其结构，使后代产生变异。这 些具有诱变能力的药剂称为化学诱变剂。
3 ）注入法：利用注射器注入诱变剂溶液或用浸透诱变剂溶 液的棉球包缚在茎的切口处 ，将药剂引入到植株、花序 或枝条等。 4 ）熏蒸法：针对产生蒸气的诱变剂而言。将花粉或花序置 于密封潮湿的小箱中，使药剂蒸气对其进行熏蒸。 5 ）施入法：在生长基质中加入一定浓度的诱变剂，由根吸 收或通过简单的渗透扩散作用进入植物体内。 3 ．后处理 通过漂洗等终止诱变剂的作用。
源自文库
1942年奥尔巴赫用芥子气处理果蝇，产生了 与X射线处理相类似的各种突变。 在药用植物上，吉林农业大学1987年用化学 诱变剂DES处理红花、薏苡等发芽的种子， 在体细胞分裂中观察到染色体桥、片段、 落后染色体的畸变类型
2、化学诱变育种的特点 1）化学诱变较为经济方便 2）化学诱变剂有专一性 如，马来酰肼对蚕豆第Ⅲ染色体的第十四段特别起作用，而 乙醇对第Ⅳ染色体的第19段有作用。在同一条件下，不同 基因的突变频率有时相差几百倍。 3）诱变机制及突变谱与辐射诱变不同 4）化学诱变剂通常有剧毒。 烷化剂多属于致癌物质，氮芥类易造成皮肤溃烂，乙 烯亚胺有强烈的腐蚀作用，且易燃，亚硝基甲基脲则易于 爆炸。
5）无机类化合物： HNO2 、 H2O2 、 CuSO4 等 6）中草药 长春花碱能阻止细胞纺锤体的形成，使分裂 中期停止，抑制核糖体RNA的产生。 石蒜碱对染色体畸变有一定作用。 喜树碱对肿瘤细胞也有一定的作用。
三、化学诱变的使用方法
1 、前处理 处理前用清水浸泡植物材料，如种 子、鳞茎等，提高敏感性。 2 、药剂处理 1 ）浸渍法：浸泡种子、接穗、插条、块茎、鳞茎、块根等， 也可将开花的花枝剪下插入药剂，吸收一定量后，开花时 收集其花粉。 2 ）涂抹法和滴液法：用脱脂棉或纱布蘸取药剂涂抹植株、 枝条、块茎等的生长点或芽眼，或用吸管吸取药液滴于材 料的顶芽或侧芽。
三、化学诱变的使用方法 1 ．前处理 2 ．药剂处理 1 ）浸渍法： 3 ）注入法： 5 ）施入法： 3 ．后处理 四、 剂量的选择及其影响化学诱变效应的因素 1、化学诱变剂性质对剂量的影响 2、处理浓度 4、处理温度温度 3、处理持续时间 5、其他因素 2 ）涂抹法和滴液法： 4 ）熏蒸法：
本章思考题： 本章思考题： 主要化学诱变剂的种类和诱变原理是什么？
2）叠氮化钠（NaN3）是一种具有诱变作用 的无机盐，在酸性条件下，特别是在PH=3 时有显著作用。 主要对复制中的DNA发生碱基替换作 用，而染色体畸变的几率甚低。
3）羟胺（ HA ）：作用于 C ，使其氨基变成羟基， 与 A 配对，G-C A-T
4）抗生素（丝裂霉素 C 、链霉素）、重氮丝氨酸等引起染色体 的断裂 抗生素的诱变作用：破坏基因分子结构 造成染色体的断 裂而引起突变。 Perov等用链霉素首先诱导出玉米细胞质雄性不育(CMS)。 Burton和Hanna（1982）以及Jan和Rutger（1988）分 别在珍珠粟和向日葵上使用链霉素和丝裂霉素诱导出CMS。 说明链霉素和丝裂霉素在诱导产生CMS方面具有较好效 果，不同作物间重演性好。
二、化学诱变剂的种类及其机制
1 ．烷化剂类 （目前在化学诱变育种中主要 使用的一类诱变剂。） 烷化剂的诱变机理：这些烷化剂带有一个或 多个活性烷基，它们能置换 DNA 分子的 H 原子（烷化作用），改变基因的分子结构， 导致突变。
1）芥子气类 硫芥： -S-CH2 -CH2Cl ；氮芥： >NCH2 -CH2Cl 2）乙烯亚胺（ -N<CH2 CH2 ）和环氧乙烷类（ CH <O CH2 ） 乙烯亚胺（ EI ）： CH2 － CH2 ； 环氧乙烷（EO）： CH2 － CH2 >O 环氧丙烷： CH3CH CH2 >O