4 Ngô Hạt khô Hạt phấn
7.1.3. Phƣơng pháp xử lý bằng tác nhân hóa học
Mặc dù ra đời sau, song việc sử dụng các hoá chất gây đột biến vào mục đích nghiên cứu di truyền học và chọn giống đã đƣa lại những kết quả lớn và có nhiều triển vọng. Các hoá chất gây đột biến có khả năng gây ra những thay đổi trong cấu trúc của nhiễm sắc thể và gen. Các chất này gây ra những đột biến ở thực vật với tần số cao. Nhiều nghiên cứu cho thấy, các tác nhân hóa học gây đột biến khi tác động đến tế bào có hiệu quả cao hơn, gây ra những biến đổi tinh vi hơn và đặc hiệu hơn các tác nhân vật lý. Nếu nhƣ dùng các dạng phóng xạ tác dụng lên cây trồng thì ở chúng xuất hiện khoảng 10 – 15% biến dị có sức sống; còn với hoá chất gây đột biến, thì con số ấy lên đến 30 – 60%. Có quan niệm cho rằng các tác nhân vật lý thƣờng gây ra những biến dị sai hình nhiễm sắc thể, còn các tác nhân hoá học thì thƣờng tạo những đột biến điểm.
Các tác nhân hóa học bao gồm các chất oxy hóa khử và các gốc tự do (H2O2, axit nitro HNO2; foocmandehyd HCOH; các aldehyde và các muối kim loại nặng); các chất
alkyl hóa (ethylmethan sunfonat – EMS; diethylsuphat – DES; dimetylsuphat – DMS;
ethylenimin – EI; nitrosoethyl urea – NEU; nitrosomethyl urea – NMU); các đồng đẳng
của bazơ nitơ (cafein; 5–bromuracil – 5–BU; aminopurine; aminopterin, các hợp chất
chứa halogen…); các chất cảm ứng với bazơ (ethylurethan; 5–aminouracil;
teobromin…); các chất nhóm acridin C13H9N – nhóm thuốc nhuộm (proflavine). Các tia phóng xạ có khả năng xuyên thấu mạnh vào các mô của cơ thể, trong khi ấy các hợp chất hoá học có thể bị giữ lâu trên bề mặt của hạt và trong một thời gian dài không xâm nhập đƣợc vào tế bào phôi. Bởi vậy, ở những nồng độ và phƣơng pháp xử lý khác nhau sẽ đƣa đến những hiệu quả tác dụng rất khác nhau của các tác nhân hoá học. Do vậy, tùy thuộc vào từng loại đối tƣợng cây trồng và vật liệu xử lý và lựa chọn những nồng độ cho phù hợp.
Hiệu quả gây đột biến bằng xử lý các tác nhân hóa học phụ thuộc vào nhiều yếu tố: Mutagen trong dung dịch hay ở pha khí, pH dung dịch, các đối tƣợng và trạng thái sinh lí, giai đoạn phát triển, vv… Ngoài ra, hiệu quả ấy còn chịu ảnh hƣởng của tốc độ phân huỷ của các hóa chất trong dung dịch và độc tính của các chất đƣợc hình thành.
Bảng 7.2. Nồng độ xử lý đột biến hóa học trên một số cây trồng
TT Cây trồng Đối tượng xử lý Tác nhân Nồng độ xử lý 1 Cà chua Hạt khô EMS 0,8% (24h, 24oC) 2 Đậu Hà Lan Hạt khô DES 0,2% (15h, 20oC) 3 Khoai tây Củ, bẹ, cuống hoa EMS 100 – 500 ppm 4 Khoai lang Đỉnh sinh trưởng EI 0,5% (3h)
Các tác nhân hóa học là những hợp chất dễ bị phân hủy, chỉ có thể giữ đƣợc hoạt tính khi bảo quản trong tủ lạnh (đến +4oC), trong các ống tiêm kín hay trong các lọ thủy tinh màu có nút kín. Đảm bảo các điều kiện nhƣ trên, các chất gây đột biến có thể giữ
đƣợc một năm. Tuy nhiên, có những chất gây đột biến nhƣ dietylsunfat (DES), dimetylsunfat (DMS) có thể giữ đƣợc nhiều năm ở nhiệt độ 24 – 25oC; đây là những chất gây đột biến có hiệu quả đột biến không cao.
Để đảm bảo hoạt tính của chất gây đột biến, dung dịch nên chuẩn bị trƣớc lúc sử dụng không quá 30 phút và giữ trong bóng tối suốt thời gian xử lí.
Các tác nhân hóa học gây đột biến thƣờng rất độc, dễ gây ra hiện tƣợng nhiễm độc máu khi thấm qua da, nhiễm đọc qua đƣờng hô hấp khi hít phải chất gây đột biến ở pha khí. Các chất gây đột biến thấm thấu vào mô cơ thể gây ung thƣ.
Có thể xử lý vật liệu bằng dung dịch hoặc pha khí:
