- Câc chất dồng vị phóng xạ
80 MỘT SỐ VẤN ĐĨ vỉ PHÂT SINH ĐỘT BĨN thực NGHỆM
co sỏ DI TRUYỀN CHỌN GIỐNG THựC VẬT 81
Câc phương phâp xử lý bằng mutagen hoâ h(K
Câc tia phống xạ ctí khả năng xuyín thấu mạnh văo câc mô của cơ thể, trong khi ấy câc hợp ch ất hoâ học cđ th ể bị giữ lđu trín bề mật của hạt vă trong m ột thời gian dăi khống xđm nhập được văo tế băo phôị Bởi vậy, ở những nòng độ vă phương phâp xử lý khâc nhau sẽ đưa đến những hiệu quả tâc dụng rất khâc nhau của câc m utagen hoâ học.
Hiệu quả cuối cùng có th ể phụ thuộc rất nhiều văo sự tâc động tương hỗ giữa câc m utagen với câc chất trong tế băọ Cũng như đối với câc dạng phóng xạ, tính m ẫn cảm 'của câc th ứ cđy khâc nhau đổi với câc mutagen hoâ học khâc nhau lă khống giống nhaụ N hiệt độ lúc xử lý, pH của dung dịch xử lý, hăm lượng nưóc trong h ạ t ctí ảnh hưởng đến hiệu quả tâc dụng của câc mutagen. Ngoăi ra, hiệu quả ấy còn chịu ảnh hưởng của tốc độ phđn huỷ của câc m utagen trong dung dịch vă độc tính của câc ch ất được hỉnh thănh.
Nồng độ cao của câc m utagen hoâ học cũng giống như liíu lượng cao của phóng xạ có tâc dụng lăm giảm số lượng đột biến cuối cùng, nguyín nhđn lă tỉ lệ cđy chết tăng lín do tâc dụng huỳ hoại của nó đến cơ thể thực vật. Do vậy, việc sử dụng nồng độ cao lă khống thích hợp.
Theo Doz (1966) tă n số cao n h ất của những đột biến có sức sổng ở th ế hệ thứ hai th u được lă ở những nồng độ mă ở th ế hệ thứ nhất đảm bảo cho 80 - 100% cđy sổng sót với m ột sự ức chế khỏng lớn lâm.
Theo Rapoport (1966), khi xử lý ở nồng độ thấp, thời gian dăi cho số lượng đột biến nhiều hơn so với trường hợp xử lý ở nồng độ cao, thời gian ngắn. TNiy nhiín, có những hoâ ch ất phđn huỷ khâ nhanh vă tạo thănh nhiều chất độc trong dung dịch, m ất khả n ăn g gđy đột biến thì không th ể xử lý trong thời gian dăi được. Ngoăi ra, cần thấy rằng ở m ột số cđy, h ạt bị ngđm nước ố« giảm sức năy mầm. VI dụ, hạt đậu tương khô nảy m ầm với tỷ lệ 85%, nhưng sau khi ngđm 2 giờ trong nước tỳ lệ ấy chi còn 60% vă sau khi ng&m 10 giờ, con sổ ấy rú t xuống 22% (Enken, 1967). Theo Enken với đậu tương xử lý nilrosoethylurea nín dùng ở nồng độ từ 0,025 đến 0,04% trong 3-4 giờ.
Thời gian xử lý không nín quâ ngân hoặG quâ ỉlầị Theo nhiều tấc giả thời gian thích
hợp tùy từ ng cđy m ă thay đổi từ 3-12 giờ, xử lý 24 giờ tỏ ra ít hiệu quả. Theo Enken, đối với câc cđy trồng khâc nhau, khi dùng diethylsulíat, dim ethylsulỉat, N- nitroso- ethylurea, N -nitrosom ethylurea nín xử lý từ 3-7 giờ; khi dùng ethylenim in , ethylme- tansulfonat nín xử lý 8-12 giò. Vối những hạt dễ trUdng thì thời gian xử lý nín rú t ngân hơn.
Nước dùng để pha m utagen phải lă nước cất để trânh khả năng phản ứng của câc muối ctí tro n g nước vối câc m utagen, pH lă trung tính, nhiệt độ từ 20-24*C. Thể tích dung dịch phải lớn hơn th ể tích h ạt tù 5-8 lần. Sau khi xử lý xong, rử a h ạ t bằng nước lă 1 giờ. H ạ t sau khi xử lý gieo ở đ ất có độ ẩm cao thì sức nảy mầm kĩm th u a gieo trí n đ ấ t có độ ẩm thấp (Enken, 1967).
Nói chung, hạt sau lúc xử lý phải được gieo ngaỵ
Nếu như h ạ t sau lúc xử lý chưa được gieo ngay, thl sau đấy 3-4 ngăy sẽ trương lín vă bât đằu thối vă chết. Để khắc phục hiện tượng năy, người ta dùng phương phâp xử lý băng hơị Thí nghiệm với một số hoâ chất dễ bay hơi trong bình hút ẩm cho thấy lă, trong những điều kiện nhất định cd tĩl 10-80% số hạt xử lý chết so với đối chứng. Phương phâp
năy đê được xâc định với ethylenimin, diethylsulfat, N -nitrosoethyiurea vă N-nitrosome- thylureạ
- Một phương phâp nữa cũng được dùng để khắc phục hiện tượng hạt sau lúc xử lý phải gửi đi xa lă ngđm hạt trong dung dịch xử lý 2-6 giờ, sau đó lăm khô không khí vă sau 5-10 ngăy mới gieo cũng được.
Ngoăi phương phâp xử lý hạt cho những cđy có hạt, người ta còn xử lý băng câc m utagen hoâ học cho câc bộ phận khâc nhau của cđy sinh sản sinh dưỡng ở những giai đoạn phât triển khâc nhau như: củ, rễ, m ầm , nâch, đỉnh sinh trưởng, nụ hoạ, băng câch ngđm chúng văo câc dung dịch xử lý hoậc phun. Với giò, củ có th ể xử lý bằng phương phâp dùng hơị
Mầm, đinh sinh trưởng có th ể xử lý bằng phương phâp giỏ giọt hoặc thấm chúng bằng bông có tẩm dung dịch mutagen, xử lý 2-3 lần qua 6-8 tiếng m ột lần.
Đối với hoa có th ể ngđm chúng trực tiếp văo dung dịch xử lý hoậc dùng phương phâp tiím.
Dối với h ạt phấn tốt nhất lă dùng phương phâp xử lý bằng hơi m utagen trong bỉnh hút ẩm.
T ât nhiín, hiệu quả phât sinh đột biến phụ thuộc đâng kể văo phương phâp xử lý vă việc chọn giai đoạn phât triển của câc bộ phận để xử lý. Nói chung, tâc dụng văo mầm, chồi đang hoạt động, hoa trước thời kỳ giảm phđn lă cổ hiệu quả nhẫt.
4.5. QUÂ TRÌNH PHÂT SINH ĐỘT BIẾN VẢ VIỆC NGHIÍN cứu CHÚNG QUA CÂC THỂHỆ HỆ
4.5.1 Đối với cđy sinh sản băng hạt
4.S.ỊỊ Chuẩn bị vật Uệu
Về nguyín tâc, vật liệu được chọn nín lă những giổng tốt nhất, thích nghi với điều kiện địa phương vă có ít n h ất câc tính trạ n g c&n phải cải tiến. Thú căng tố t bao nhiẽu thi ỏ chúng căng tích iuỹ nhiều gen trội bấy nhiíu vă căng cò khả n&ng cho nhiều dạng đột biến ctí giâ trị. Cũng cđ th ể dùng câc dạng con lai Fj. ư u điểm của việc sử dụng con lai F | ỉă ở chỗ, cả hai genom khâc nhau khi đồng thời chịu tâc động của m utagen thì khă năng tâi tổ hợp gen sẽ têng lín vă phổ đột biến sẽ rộng hơn. Đối với h ạt lai, phải dùng ndng độ vă liều lượng m utagen thấp th u a khoảng 2 lần «} với m úc bỉnh thường.
Dối với cđy sinh sản bằng hạt thì việc dùng câc m utagen vđt lý hay hoâ học đều tiện lợi vă thích hợp. Tuy nhiín, h ạ t lă m ột tổ chức đa băo m ă đột biến th ì chl xảy ra ở m ột hay một số tế băo năo đtí, nín thường ctí hiện tượng khảm xảy ra ỏ cđy Fj. Một đột biến gen thực sự thường ở trạ n g thâi dị hợp tử vă không tâc động đến chức năn g sơ cấp của tế băo như sự tâi bản của ĐDN vă sự sinh trưởng của tế băọ Trong khi đổ, những đột biến ỉớn về nhiễm sắc th ể sẽ tâc động đến sự cạnh tra n h tế băo vă gđy ra sự "chọn lọc lưỡng bội". Một đột biến muốn được duy tri qua câc th ế hệ, nó phải có sức cạnh tra n h ỉớn vă phải có khả năng sản sinh ra câc giao tử. Câc đột biến có th ể bị m ất đi ở pha đơn bội (chẳng hạn do sự cạnh tra n h ống phấn) hoặc ở th ế hệ M2, mă th ế hệ năy b ất đầu bằng sự phât triể n hợp tử hoặc phôi chứa câc đột biến ở trạ n g thâi đồng hợp tử. Xử lý đột biến đối với giao tử hoặc hợp tử văo trước lúc phđn chia lần thứ n h ất của hợp tử dẫn đến việc xuất hiện những cđy đột biến.