2.3.2.1. Tác nhân phóng xạ gây ựột biến
Nhờ sự phát hiện mới trong vật lý nguyên tử ựã mở rộng phạm vi
Nghiên cứu, ứng dụng phóng xạ trong tạo giống cây trồng. Có hai dạng phóng xạ là phóng xạ hạt và phóng xạ ựiện từ.
Phóng xạ hạt là dòng chuyển ựộng của những hạt cơ bản như neutron, proton, Ầ
Phóng xạ ựiện từ là các sóng ựiện từ như tia gamma, tia X, Ầ
Tia gamma và tia X là hai dạng tia ựược sử dụng như nguồn chiếu xạ cơ bản trong các thực nghiệm, phổ biến nhất là tia gamma với nguồn Co60 và Cs137. Do có bước sóng rất ngắn và vận tốc rất lớn, không có khối lượng và diện tắch, không bị lệch trong ựiện trường và có sức xuyên khá lớn.
2.3.2.2. Cơ chế gây ựột biến của tác nhân phóng xạ
Theo lý thuyết của A. M. Kuzin cơ chế của quá trình tương tác gây ựột biến gồm ba giai ựoạn chắnh:
- Giai ựoạn 1: Có tắnh chất vật lý, sự tương tác của các bức xạ tạo ra quá trình ion hoá và sự biến ựổi các hợp chất ở mức ựộ dưới phân tử và phân tử.
- Giai ựoạn 2: Có tắnh chất hoá học, ở giai ựoạn này diễn ra các phản ứng tương tác của các sản phẩn sơ cấp do kết quả tương tác của bức xạ với các ựại phân tử chưa bị biến tắnh của các cấu trúc sinh học, tạo ra các peoxit hữu cơ
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 17 ựồng thời diễn ra các phản ứng oxy hoá dẫn tới sự tạo thành các hợp chất mới và các gốc ựộc tắnh.
- Giai ựoạn 3: có tắnh chất sinh học là giai ựoạn phát huy tác ựộng của các phản ứng lên hoạt ựộng của các tế bào sống. Tức là các biến ựổi hoá học gây nên do bức xạ dưới mức tế bào, chẳng hạn làm thay ựổi cấu trúc và tắnh thấm của màng tế bào.
Quá trình tác ựộng qua nhiều giai ựoạn như thế gọi là tác ựộng gián tiếp của bức xạ lên tế bào sống. Ngoài ra các nghiên cứu cho thấy các tia bức xạ còn gây ra tác ựộng trực tiếp lên một số cấu trúc dưới tế bào gây ảnh hưởng trực tiếp ựến quá trình tổng hợp ADN và tổng hợp protein trong tế bào sống ựặc biệt là các biến ựổi trong cấu trúc ADN, làm phát sinh ựột biến di truyền (Nguyễn Hồng Minh, 1999) [10].
Tia gamma không có khả năng ựiện ly trực tiếp mà chỉ có tác dụng gián tiếp. Nó có khả năng biến ựổi các nguyên tử phân tử thành những phân tử mang ựiện tắch và tạo nên sự ion hoá. Nhờ sự ion hoá mà trong tế bào xảy ra những biến ựổi về mặt hoá học, vật liệu di truyền và những chất khác khi hấp thụ năng lượng bức xạ. Kết quả quá trình này dẫn tới những biến ựổi trong phân tử ADN, gây ra ựột biến ựiểm, ựôi khi gây ra sự gẫy ựứt tạo nên ựột biến cấu trúc nhiễm sắc thể.
Quá trình phát sinh ựột biến cảm ứng rất phức tạp, liên quan và phụ thuộc vào nhiều yếu tố:
- đặc tắnh lý học của loại tia phóng xạ. - Liều lượng, cường ựộ phóng xạ - Sự phục hồi các biến dị tiềm năng.
- Các yếu tố khác: Dưỡng khắ, nhiệt ựộ, lượng nước trong mô, một số chất hoá học, ựiều kiện sinh thái, giai ựoạn phát triển, kiểu gen của vật liệu xử lý.