執(zhí)業(yè)西藥師藥物化學(xué)輔導(dǎo)：常用化學(xué)誘變劑的種類及作用機(jī)制

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是栽培作物誘發(fā)突變的最重要的一類誘變劑。藥劑帶有一個(gè)或多個(gè)活潑的烷基。通過烷基置換，取代其它分子的氫原子稱為"烷化作用"所以這類物質(zhì)稱烷化劑。

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 采集者退散

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)。

（二）核酸堿基類似物

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。

（三）其它誘變劑

亞硝酸 能使嘌呤或嘧啶脫氨，改變核酸結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，造成DNA復(fù)制紊亂。HNO2還能造成DNA雙鏈間的交聯(lián)而引起遺傳效應(yīng)。

疊氮化鈉(NaN3) 是一種呼吸抑制劑，能引起基因突變，可獲得較高的突變頻率，而且無殘毒。

用秋水仙素誘導(dǎo)多倍體。

秋水仙素是從百合科植物秋水仙的器官和種子中提取出來的一種劇毒的植物堿。純品為無色或淡黃色針狀結(jié)晶，熔點(diǎn)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）秋水仙素誘導(dǎo)多倍體的原理

秋水仙素與正在分裂的細(xì)胞接觸后，可抑制微管的聚合過程，不能形成紡錘絲，使染色體無法分向兩極，從而產(chǎn)生染色體加倍的核。

適宜濃度的秋水仙素溶液，能阻礙紡錘絲的形成，但對(duì)染色體結(jié)構(gòu)無明顯影響。處理的細(xì)胞在一定時(shí)間內(nèi)可恢復(fù)正常，重新進(jìn)行分裂。

（2）秋水仙誘導(dǎo)多倍體應(yīng)注意的問題

①注意誘變材料的選擇

選主要經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良的品種；

選染色體組數(shù)少的品種因?yàn)楸缎愿叩姆N在進(jìn)化過程中已經(jīng)利用了它的多倍性。

最好選能單性結(jié)實(shí)的品種因?yàn)槿旧w多倍化后，常會(huì)使育性降低。

盡量選多個(gè)品種處理因?yàn)椴煌姆N、品種、類型遺傳基礎(chǔ)不同，多倍化后的表現(xiàn)也不同。

②注意處理部位的選擇

處理的組織應(yīng)該是旺盛分裂的組織。如萌動(dòng)的種子、正在膨大的芽、根尖、幼苗、嫩枝生長(zhǎng)點(diǎn)、花蕾等。

③注意藥劑濃度和處理時(shí)間的選擇

溶液的濃度不宜過高或過低。過高，會(huì)引起傷害，以至致死；過低，又不起作用。一般采用臨界范圍內(nèi)的高濃度、短時(shí)間處理。

通常，草本濃度較低，木本濃度較高。

果樹、樹木：1-1.5%蔬菜、草本花卉：0.01-0.2%

王鳴等（1960）在甘藍(lán)、白菜、南瓜、蘿卜上試驗(yàn)表明，在0.01-0.2%的范圍內(nèi)，隨濃度增高，引變的百分率也顯著提高。

處理時(shí)間以細(xì)胞分裂周期為轉(zhuǎn)換。

④注意被處理植物的生長(zhǎng)條件

處理后，用清水沖洗,除去殘留藥物，并為植株生長(zhǎng)提供良好的條件，便于植株恢復(fù)生長(zhǎng)。

外部條件中最重要的是溫度，一般25-30℃。

（3）誘導(dǎo)方法

①浸漬法

可用溶液浸漬幼苗、新梢、插條、接穗、種子及球根類蔬菜、花卉等材料。為避免蒸發(fā)，宜加蓋，避光。

一般發(fā)芽種子處理數(shù)小時(shí)至3d或多至10d左右。秋水仙堿能阻礙根系的發(fā)育，處理后要用清水洗凈后再播種。發(fā)芽種子的胚根，處理后往往受到抑制，發(fā)根較慢，為利于根的生長(zhǎng)，可在藥液中添加適當(dāng)生長(zhǎng)素。

處理插條、接穗一般1-2d。處理后也要用清水洗干凈。

處理幼苗時(shí)，為避免根系受害，可將盆缽架起來倒置，使莖端生長(zhǎng)點(diǎn)浸入秋水仙堿溶液中。

②涂抹法

把秋水仙堿按一定濃度配成乳劑，涂抹在幼苗或枝條的頂端，處理部位要適當(dāng)遮蓋，以減少蒸發(fā)和避免雨水沖洗。

③滴液法

對(duì)較大植株的頂芽、腋芽處理時(shí)可采用此法。常用的水溶液濃度為0.1%~0.4%，每日滴一至數(shù)次，反復(fù)處理數(shù)日，使溶液透過表皮滲入組織內(nèi)部。如溶液在上面停不住時(shí)，可將小片脫脂棉包裹幼芽，再滴加溶液，浸濕棉花。

④套罩法

保留新梢的頂芽，除去頂芽下面的幾片葉，套上一個(gè)防水的膠囊，內(nèi)盛有含1%秋水仙堿的0.65%的瓊脂，經(jīng)24h即可去掉膠囊。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不需加甘油，可避免甘油引起藥害。

⑤毛細(xì)管法

將植株的頂芽、腋芽用脫脂棉或紗布包裹后，將脫脂棉與紗布的另一端浸在盛有秋水仙堿溶液的小瓶中，小瓶置于植株旁，利用毛細(xì)管吸水作用逐漸把芽浸透，此法一般多用于大植株上芽的處理。

此外，還有注射法、噴霧法等。

秋水仙素誘導(dǎo)也與物理輻射等方法結(jié)合使用。如山川邦夫(1973)報(bào)道，將好望角苣苔屬中的一些種用秋水仙堿處理11d，再用0.05Gy的X射線照射可提高加倍株的出現(xiàn)率。在單獨(dú)用秋水仙堿處理時(shí)為30%，而兼用X射線照射時(shí)可提高到60%，并且在取得的多倍體植株中發(fā)現(xiàn)有兩株變成八倍體。他們認(rèn)為，這是由于秋水仙堿的處理，使多倍體混雜于二倍體性細(xì)胞群中，二倍體細(xì)胞由于先開始分裂，所以就被X射線淘汰了。

秋水仙素誘導(dǎo)只能產(chǎn)生偶數(shù)多倍體，且為同源多倍體。

有性雜交可產(chǎn)生奇數(shù)多倍體、異源多倍體。異源多倍體具有更高的雜合性、育性；二倍體基因滲入，創(chuàng)造遺傳多樣性，得到雜合多倍性群體。

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