实验二 蔬菜化学诱变及观察鉴定
实验二 蔬菜化学诱变及观察鉴定
实验目的 ·了解化学药剂诱变育种的原理及鉴定依 据；学习掌握诱变育种和鉴定的技术和 方法
一、实验目的 • 了解化学药剂诱变育种的原理及鉴定依 据；学习掌握诱变育种和鉴定的技术和 方法
二、实验原理 某些特殊的化学药剂处理一定的植物材 料，可以诱发植物遗传物质的突变，进 而引起特征、特性的变异，然后根据育 种目标，对这些变异进行鉴定、培育和 选择，最后育成新品种
二、实验原理 • 某些特殊的化学药剂处理一定的植物材 料，可以诱发植物遗传物质的突变，进 而引起特征、特性的变异，然后根据育 种目标，对这些变异进行鉴定、培育和 选择，最后育成新品种
1、诱变剂种类和诱变原理： (1)烷化剂：带有一个或多个烷基 ◆作用机制-一烷化作用，作用重点是核酸，导致DNA断裂、缺 失或修补。 ◆在碱性条件下，置换碱基(G)中的氧原子，烷化碱基 ◆酸性条件没有诱变能力，但引起生理伤害 ◆毒性大，能致癌，易挥发，使用时必须注意通风 ◆主要烷化剂：甲基磺酸乙酯(EMS)、硫酸二乙酯(DES) 乙烯亚胺(EI)、亚硝基乙基脲（烷）
1、诱变剂种类和诱变原理： （1） 烷化剂：带有一个或多个烷基 ◆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。 ◆在碱性条件下，置换碱基（G）中的氧原子，烷化碱基 ◆酸性条件没有诱变能力，但引起生理伤害 ◆毒性大，能致癌，易挥发，使用时必须注意通风 ◆主要烷化剂：甲基磺酸乙酯（EMS）、硫酸二乙酯（DES） 乙烯亚胺（EI）、亚硝基乙基脲（烷）
(2)叠氮化钠NaN,) ◆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。 ◆在酸性条件下，产生NH3,替代碱基上其它基团（氨基化） ◆影响DNA的正常合成，它只作用于复制中的DNA ◆充氧溶液提高诱变效果 ◆诱变效果较好，使用较为安全 ◆碱性条件下无效 ◆对多倍体无效
（2）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。 ◆在酸性条件下，产生NH3，替代碱基上其它基团（氨基化） ◆影响DNA的正常合成，它只作用于复制中的DNA ◆充氧溶液提高诱变效果 ◆诱变效果较好，使用较为安全 ◆碱性条件下无效 ◆对多倍体无效
(3)碱基类似物 DNA碱基的化学结构相类似的一些物质 ·渗入DNA取代原有碱基，导致碱基错配 5-溴尿嘧啶(5BU)和5-溴脱氧尿核苷(BUdR)是 胸腺嘧啶(T)的类似物； 5-氨基嘌呤(2-AP)是腺嘌呤（A)的类似物
（3）碱基类似物 • DNA 碱基的化学结构相类似的一些物质 • 渗入DNA取代原有碱基，导致碱基错配 • 5-溴尿嘧啶（5BU）和5-溴脱氧尿核苷（BUdR）是 胸腺嘧啶（T）的类似物； • 5-氨基嘌呤（2-AP）是腺嘌呤（A）的类似物
(4)羟化剂（以羟胺为例） 。 羟胺常以盐酸羟胺形式存在，为白色晶体，溶于 水，不稳定易分解，具腐蚀性。 作用于C(胞嘧啶)上，使G(鸟嘌呤)-C(胞 嘧啶)变为A(腺嘌呤)T(胸腺嘧啶)。 羟胺有时还能和细胞中其他物质作用产生过氧化 氯，也具有诱变作用。 使用浓度：0.1-0.5%，作用60min-2h。较便宜
（4）羟化剂（以羟胺为例） • 羟胺常以盐酸羟胺形式存在，为白色晶体，溶于 水，不稳定易分解，具腐蚀性。 • 作用于C（胞嘧啶）上，使G（鸟嘌呤）-C（胞 嘧啶）变为A（腺嘌呤）-T（胸腺嘧啶）。 • 羟胺有时还能和细胞中其他物质作用产生过氧化 氯，也具有诱变作用。 • 使用浓度：0.1-0.5%，作用60min-2h。较便宜
(5)无机化合物 比较容易得到，效果一般，危险性较小。常用： ，.氯化锂-白色粉状，使用时配成0.1-0.5%的溶液，作用 30min-2d。可到化工商店买到：120元500克。 亚硝酸-该物质易分解，所以现配现用。常用亚硝酸钠和盐 酸制取，将亚硝酸钠配成0.01-0.1mol/L的浓度，使用时加入 等浓度等体积的盐酸即可。 ·过氧化氢又名双氧水，效果不好，所以很少用到
（5） 无机化合物 • 比较容易得到，效果一般，危险性较小。常用： • 氯化锂-白色粉状，使用时配成0.1-0.5%的溶液，作用 30min-2d。可到化工商店买到：120元/500克。 • 亚硝酸-该物质易分解，所以现配现用。常用亚硝酸钠和盐 酸制取，将亚硝酸钠配成0.01-0.1mol/L的浓度，使用时加入 等浓度等体积的盐酸即可。 • 过氧化氢-又名双氧水，效果不好，所以很少用到
(6)生物碱类 ·如长春碱、秋水仙碱、喜树碱等
（6）生物碱类 • 如长春碱、秋水仙碱、喜树碱等
2、处理方法： ◆溶液浸泡处理种子、植物枝条、芽 ◆滴液处理植株切口或花序 ◆结合组织培养 ◆气体熏蒸花粉（烷化剂） ◆有效PH是成败的关键 ◆低浓度、延长处理时间，能减轻伤害，提高存活率 和突变率
2、处理方法： ◆溶液浸泡处理种子、植物枝条、芽 ◆滴液处理植株切口或花序 ◆结合组织培养 ◆气体熏蒸花粉（烷化剂） ◆有效PH是成败的关键 ◆低浓度、延长处理时间，能减轻伤害，提高存活率 和突变率