EMS là hợp chất hóa học nằm trong nhóm các hợp chất alkyl hóa: nhóm này gồm phần lớn các mutagen hóa học ựược dùng phổ biến cho mục ựắch chọn giống hiện nay như EI, EMS, NEU, NUMẦ quá trình alkyl hóa là sự thay thế hydro có trong bazơ nitơ bằng một gốc alkyl có trong các chất alkyl hóa (như C2H5 có trong EMS) (Lê Duy Thành, 2001).
EMS có tên khoa học là Ethyl methane sulphonate, công thức hóa học: CH3 Ờ CH2 Ờ O Ờ SO2 Ờ CH3
* Cơ chế tác ựộng của EMS:
EMS là chất gây ựột biến gen, gây nên những ựột biến ựiểm và mất ựoạn nhỏ ADN (Yoshio Itoh, 2002)
EMS gây alkyl hóa với bazơ nitơ thường xuất hiện ở vị trắ O6 của Guanin khiến cho nó sau ựó có thể kết cặp với Thymine và dẫn ựến sự ựồng hoán giữa các bazơ nitơ (ựồng hoán Ờ transition Ờ là sự thay thế một purin này bằng một purin khác hoặc một pyrimidin này bằng một pyrimidin khác, hoặc sự thay thế một cặp bazơ này bằng một cặp bazơ khác mà vẫn giữ nguyên ựịnh hướng của purin và pyrimidin). (Lê Duy Thành, 2001).
Trong các tác nhân gây ựột biến hóa học, EMS là chất ựược sử dụng phổ biến và cho hiệu quả caọ Dung dịch hóa chất này phải ựược chuẩn bị trước khi dùng và nó ựược tồn trữ như dung dịch gốc ỘstockỢ. Tốc ựộ thủy phân của chất này ựược ựo bằng phương pháp bán thời gian Ộhalf lifeỢ. Qua các kết quả nghiên cứu người ta cho thấy tốc ựộ thủy phân của EMS phụ thuộc rất lớn vào nhiệt ựộ. Trong nước cất (pH = 7) ở nhiệt ựộ 20oC half life của EMS là 93 giờ, ở 30oC là 26 giờ, ở 37oC là 10 giờ. (Bùi Chắnh Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2007). Vì vậy, ựể ựảm bảo hoạt tắnh của chất gây ựột biến chỉ nên chuẩn bị dung dịch trước khi xử lý không quá 30 phút. (đào Thanh Bằng và cộng sự, 1997).
Người ta còn phát hiện ra dimethylsulphoxide (DMSO) là một chất mang có chức năng thúc ựẩy hiện tượng phát sinh ựột biến gen của EMS. Xử lý chất này làm giảm sự sinh trưởng 30%-40% có khả năng tạo nên ựột biến ở tấn suất tối hảo cho cây trồng thuộc nhóm mễ cốc. (Bùi Chắnh Bửu và Nguyễn Thị Lang, 2007).
để gây ựột biến cho cây trồng có thể xử lý hóa chất EMS trên các bộ phận như: hạt, chồi, củ, phôi trong thời gian ựang phát triển. Tuy nhiên, ựối với mỗi giống, bộ phận của cây trồng có sự cảm ứng khác nhau với hóa chất gây ựột biến. Vì vậy, ựối với từng giống, từng bộ phận cây trồng cần phải xác ựịnh nồng ựộ, thời gian tác ựộng hợp lý mới có thể mong muốn ựem lại hiệu quả di truyền cao