- Câc chất dồng vị phóng xạ
B&ng phương phâp xử lý như vẬy, cấc nhă ngKiiến cứu Mỹ đẳ thu được nhi%u dạng
đột biến cổ sức sống d lúa m ạch sau lúc chiếu xạ với liều lượng 80kR, tro n g khi binh thường ò liều lượng 25-30kR lúa m ạch đê bị chết.
Trong câc thí nghiệm của Elshuni vă Khvostva (Ỉ966) ở lúa m ì,'khi phổng xạ với liỄu lượng lOkR theo phưong phâp trốn, câc tâc giả trín đă thu được số ỉượng đột biến lớn hơn so với phương phâp binh thưdng. Dùng phu ng phâp xử lý năy ở đậu tương với liều lượng 30kR (lă liSu lượng gđy chết) Enken cũng đđ Ahu được nhiều kết q uả tổt.
Conger vă những người khâc (1963) cho rằng, việc lăm giảm hiệu quả huỷ hoại cd liín quan đến vấn đề lă, nh iệt độ thấp nđng cao tínlh khấc n£^iệt của mỗỉ trường trong của phổi, đồng thời lăm giảm tín h linh hoạt của câc gốc tự do tạo th ăn h trong h ạt lúc chiếu xạ. Việc chuyển từ nh iệt dộ -78°c sang GÔC tạo điều kiện cho việc tâi tổ hợp của câc gốc đă. được bảo tồn. Ng&m h ạt trong nưóc không chứa CO2 để ngđn cản sự hình thănh những gốc peroxyt.
4.4.1.5. Phương thức tâc dạng của tia phóng xạ
Dạng phóng xạ ion hoâ được dùng phổ biến nhất cho mục đích chọn giống lă tia
76 MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ PHÂT SINH ĐỘT BỂN TMựC NGH^M gam m ạ vi th ế , ta ỉđy nđ lăm đại diộn để xem xĩt phương thúc tâc động của tia phổng xạ đến vật chât sống.
Khi mô bị chiếu xạ th ỉ m ột photon cửa tia gamma tâc động văo một điện tử trỉ n qũi đạo của nguyỗn tử của v ậ t chất sổng. T í t cả n&ng lượng của photon được chuyển văo điện tử ở dạng n&ng lượng động; điộn tử đưạc tâch ra vă do vậy nguyín tử m ang điện tích dương. Điện tử được tâch ra- gọi lă quang điện tử - cđ năng lượng rẫ t cao, lại cđ th ể g&y ra sự ion hoâ tiếp theo trồn đường vận động của nd.
N hững tổ n thương sinh học do phđng xạ gđy nẻn được hinh th ănh qua hai con đường: (1) Hiệu quả trự c tiếp xảy ra ở nơi m ă ADN lă mục tiôu bị tâc động vă n ăn g lượng bức xạ được hẵp thụ trực tiếp;
(2) Hiệu quả giân tiếp xảy ra ỏ nơi m ă năng lượng bức xạ được câc phđn từ khâc trong tế băo hăp thụ. Sau đổ, n&ng lượng năy hoặc câc sản phẩm của nd (câc gổc cổ hoạt tín h cao) được truyền văo ADN.
Trong điều kiện bình thường, ta khổ m ă phđn biệt được hai loại hiệu quả năỵ Vă do vậy, hiệu quả sinh học quan sâ t được sau quâ trìn h bức xạ ion hoâ ỉă một kết quả tích luỹ của hiệu quả trực tiếp vă giân tiếp do tỉa phổng xạ gđy nín.
phục hdi M cấu trúc bình thường VỚI sv sửa chữa nhờ eisym
đứt một mạch
: 0, Sự percxyt hốa ở đìu b| dứt do cố 0 2- Câc đ&i năy cố khả năng xảy ra sự sửa (M a nbồr enzym vă cố thề dẫn đín hlỆn turọng khụỷt mạch.
ADN bi tâch thănh hai đoạn, nếu câc đ&i dứt câch nhau 5 nudeottt. Nếu kbống thì chúng tồn tại như những vết đứt đơn độc 1%)
đứt hal mạch
co sổ DI TRUYỀN CHỌN GIỐNG THựC VẬT 77
N hững hiệu quả chủ yếu m ă tia phổng xạ ion hoâ gđy ra đổi với ADN lă ! lâm đ ú t gêy m ột hoặc cả hai mạch của ADN (hỉnh 4.1), tạo ra sự liín kết chĩo giữa hai phftn tử ADN (hình 4.2), tâch bazơ nitơ ra khỏi ADN hoậc lăm biến đổi bazơ nitơ về m ặt hoâ học, khiến cho nó thảy đổi đặc tín h kết cập. Trong khi
hiện -tượng liín kết chĩo giữa hai phđn tử ADN dẫn đến sự chết của tế băo thỉ hiện tượng đ ứ t gêy mạch của ĐDN d&n đến câc đột biến câu trúc nhiễm sâc thể, sự sửa chữa cửa câc vết đứt trong ADN (hinh 4.3.) vă những thay đổi bazơ nitơ trong câc đột biến gen.
cac mạch bị đứt liín kết chĩo
Hình 4.2. Sự liín kẽt chĩo giữa hai phđn tử ÂDN.
ADN bj chiếu xạ.
Một mạch của ADN b| đứ t
Chỗ b| đứt được nứí rộng ra do tâc động của en^m.
Sửa chửa lạl ở diỗ đứt Nếu sửa chữa sai chì đột UỄn sẽ xuất hiện do Uiay đối của bazơ.
Hình 4.3. Sơ đò xuăt hiện đột biín do xử tỷ tia phổng xạ ùm hoâ.
4.4.2. C âc tâ c n h ftn gfty d ộ t b ỉ l b h o â học
Khả năng thu nhận câc đột biến dưới tâc dụng của câc m utagen hoâ học lần đ&u tiín được Stubbe (1930), Xakharov (1932) vă Lobasov (1934) đ% xướng rạ T\iy nhỉỗn, chỉ sau những công trin h nổi tiếng phât hiện ra một loạt câc hoâ chât cd khả nân g gđy đột biến m ạnh của Rapoport (1939-1943) vă Auerbach (1943; 1947) thỉ ngưòi ta mới kể đốn sự r a đ ờ i c ủ a c h i ề u hướng n g h iỀ D c ú u n ă y . Cùng v ớ i n h ữ n g n g h i ẽ n c ứ u của Robson (1940; 1947), Oehlkers (1943), Rapoport vă Auerbach đê tìm ra một sổ ch ất cố khả n ăn g g&y đột biến m ạnh như iprit, phormaldehyd, uretan, diethylsulfat,... Ngay từ năm 1940 Auerbach vă Robson đ đ khẳng định rằng, một sổ hoâ chất cd khả nđng gđy đột biến giổng như câc dạng phóng xạ. Sau năy, Rapoport (1946; 1948) đê phât hiện ra hiệu quả gđy đột biến cao của ethylenimin (EI) vă một số hoâ chất khâc. Ngay năm 1948 người ta đê
thu được những kết quả tố t về việc sử dụng EI ỏ lúa mi, đậu Hă Lan vă m ột số cđy khâc (Zoz, 1966). Năm 1958, Elslo p h ât hiện ra tâc dụng gđy đột biến m ạnh của ethylme- tansulphonat (EMS). Từ những năm 60 của th ế kỷ XX, trín th ế giới người ta mới sử dụng rộng răi câc m utagen hoâ học. Hiệu quả của EI, EMS vă m ột số ch ất khâc đ ê được xâc nh ận qua những công trìn h của câc nhă nghiín cứu Thụy Điển, như Ehrenberg, G ustảsson, Lundqvist (1958; 1961) vă của nhiều nhă nghiín cứu khâc ở Mỹ vă Liín Xô.
Mặc dău ra đời sau, song việc sử dụng câc hoâ ch ất gđy đột biến văo mục đích nghiín cứu di truyền học vă chọn giống đđ đưa lại những kết quả lớn vă có nhiều triể n vọng.
Người ta cho răng, nếu tín h theo số lượng lứiđn hoạt động thì cđ đến hăng chục nhóm chất hoâ học hoậc hăng ngăn dẫn xuất của chúng có khả năng gđy đột biến. Nhưng nếu xĩt theo phương thức tâc dụng, thì cđ th ể chia chúng ra lăm nảm nhóm như sau: