Đột Biến Nhân Tạo
I.Gây Đột Biến Bằng Các Tác Nhân Vật Lý :
1.Các loại tia phóng xạ : - Các tia phóng xạ gồm tia tia α, β, γ, X, chùm nơron …
- Cơ chế gây đột biến : + Khi chiếu xạ vào mô sống chúng kích thích và gây ion hóa các nguyên tử, các phân tử ADN, ARN trong tế bào chịu tác động trực tiếp của các tia phóng xạ hoặc tác động gián tiếp qua sự tác động lên phân tử nước
+ Ngoài việc gây đột biến gen các tia phóng xạ cũng gây đột biến NST
- Ứng dụng : Được sử dụng trong chọn giống thực vật bằng cách chiếu xạ với cường độ, liều lượng thích hợp trên hạt khô, hạt nẩy mầm, đỉnh sinh trưởng, hạt phấn, bầu nhụy …..
- Hiệu quả của phương pháp : Phụ thuộc vào tính chất các tia, đặc điểm sinh lí cây trồng, cường độ, liều lượng, thời gian, bộ phận xử lí, cách xử lí, điều kiện ngoại cảnh….
Ví dụ : Ngâm hạt vào nước 220C trong vòng 8h sau đó dùng tia X xử lí à Tỷ lệ đột biến tănmg gấp 10 lần so với hạt khô không ngâm
2. Tia tử ngoại : - Tia tử ngoại là những tia bức xạ có bước sóng ngắn từ 1000 – 4000 A0
- Cơ chế gây đột biến : Chiếu tia tử ngoại vào mô sống sẽ kích thích nhưng không gây ion hóa và được ADN hấp thụ nhiều nhất ở bước sóng 2570 A0.
- Ứng dụng : Không có khă năng xuyên sâu nên người ta dùng tia tử ngoại để gây đột biến gen và đột biến NST ở vi sinh vật, bào tử, hạt phấn.....
3.Sốc nhiệt : Khi nhiệt độ môi trường tăng hay giảm một cách đột ngột làm cho cơ chế nội cân bằng của cơ thể không khởi động kịp à gây chấn thương trong bộ máy di truyền tạo nên đột biến.
II. Gây Đột Biến Bằng Các Tác Nhân Hóa Học :
- Các tác nhân hóa học như : 5 – BU, NMU, NEU, DMS, DES, EI, Conxixin,…..
- Cơ chế gây đột biến : + Một số hóa chất khi thấm vào tế bào à gây biến đổi cấu trúc của ADN gây đột biến gen.
Ví dụ : 5 BU gây đột biến thay thế cặp A - T bằng cặp G – X
+ Một số hóa chất cũng có khả năng gây đột biến NST
Ví dụ : Khi thấm vào mô đang phân bào dung dịch Conxixin à Cản trở sự hình thành thoi vô sắc làm NST không phân li à Gây đột biến đa bội thể.
- Ứng dụng : + Với cây trồng : Ngâm hạt khô, hạt đang nẩy mầm trong dung dịch hóa chất hoặc tiêm vào bầu nhụy hoặc tẩm hóa chất lên các đỉnh sinh trưởng ....
+ Với vật nuôi : Cho các hóa chất tác dụng lên tinh hoàn, buồng trứng.
-Hiệu quả của phương pháp : Phụ thuộc vào loại hóa chất, đặc điểm sinh lí cây trồng, cường độ, liều lượng, thời gian, bộ phận xử lí, cách xử lí, điều kiện ngoại cảnh….
III.Sử Dụng Đột Biến Nhân Tạo Trong Chọn Giống :
1.Chọn giống vi sinh vật :
Ví dụ : Bào tử nấm penicilum xử lí bằng tia phóng xạ rồi chọn lọc à Chủng penicilum có hoạt tính penicilin tăng gấp 200 lần so với dạng ban đầu
Ví dụ : Xử lí nấm mem, vi khuẩn bằng tia phóng xạ tạo ra các chủng năng xuất cao hoặc những chủng VSV đóng vai trò kháng nguyên gây miễn dịch cho cơ thể vật chủ, trên nguyên tắc đó tạo văcxin phòng bệnh cho người và gia súc
2.Trong chọn giống cây trồng :
Ví dụ 1 : Viện di truyền nông nghiệp xử lí giống lúa Mộc Tuyền bằng tia gama tạo giống lúa MT1 xó nhiều đặc tính tốt : Chín sớm, thấp và cứng cây, chịu chua, chịu phân, năng suất tăng 15 – 25%.
Ví dụ 2 : Viện lương thực thực phẩm đã xử lí giống táo Gia Lộc (hải dương) bằng tác nhân NMU tạo ra giống táo Má Hồng cho 2 vụ/năm, quả giòn, ngọt, thơm trung bình 50 – 60 quả/kg.
Ví dụ 3 : Tạo giống dâu tằm tam bội số 11 và 34 năm 1990 cho lá to và dày. Giống dưa hấu tạm bội sản lượng cao quả ngọt, to, không hạt ….
3.Trong chọn giống vật nuôi : Phương pháp đột biến sử dụng hạn chế ở động vật vì cơ quan sinh sản nằm sâu trong cơ thể rất dễ bị chết khi xử lí bằng các tác nhan gây đột biến.