執(zhí)業(yè)西藥師

執(zhí)業(yè)西藥師藥物化學(xué)輔導(dǎo)：常用化學(xué)誘變劑的種類(lèi)及作用機(jī)制

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是栽培作物誘發(fā)突變的最重要的一類(lèi)誘變劑。藥劑帶有一個(gè)或多個(gè)活潑的烷基。通過(guò)烷基置換，取代其它分子的氫原子稱(chēng)為"烷化作用"所以這類(lèi)物質(zhì)稱(chēng)烷化劑。

烷化劑分為以下幾類(lèi)：

1. 烷基磺酸鹽和烷基硫酸鹽

代表藥劑：甲基磺酸乙酯（EMS）、硫酸二乙酯（DES）

2. 亞硝基烷基化合物 采集者退散

代表藥劑：亞硝基乙基脲（NEH）、N-亞硝基-N-乙基脲烷（NEU）

3. 次乙胺和環(huán)氧乙烷類(lèi)

代表藥劑：乙烯亞胺（EI）

4. 芥子氣類(lèi)

氮芥類(lèi)、硫芥類(lèi)

烷化劑的作用機(jī)制--烷化作用 作用重點(diǎn)是核酸，導(dǎo)致DNA斷裂、缺失或修補(bǔ)。

（二）核酸堿基類(lèi)似物

這類(lèi)化合物具有與DNA堿基類(lèi)似的結(jié)構(gòu)。

代表藥劑：

5-溴尿嘧啶（BU）、5-溴去氧尿核苷（BudR） 為胸腺嘧啶（T）的類(lèi)似物

2-氨基嘌呤（AP） 為腺嘌呤（A）的類(lèi)似物

馬來(lái)酰肼（MH） 為尿嘧啶（U）的異構(gòu)體

作用機(jī)制：作為DNA的成份而滲入到DNA分子中去，使DNA復(fù)制時(shí)發(fā)生配對(duì)錯(cuò)誤，從而引起有機(jī)體變異。

（三）其它誘變劑

亞硝酸 能使嘌呤或嘧啶脫氨，改變核酸結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，造成DNA復(fù)制紊亂。HNO2還能造成DNA雙鏈間的交聯(lián)而引起遺傳效應(yīng)。

疊氮化鈉(NaN3) 是一種呼吸抑制劑，能引起基因突變，可獲得較高的突變頻率，而且無(wú)殘毒。

用秋水仙素誘導(dǎo)多倍體。

秋水仙素是從百合科植物秋水仙的器官和種子中提取出來(lái)的一種劇毒的植物堿。純品為無(wú)色或淡黃色針狀結(jié)晶，熔點(diǎn)155℃，有苦味，易溶于冷水、酒精、氯仿和甲醛。通常用水或酒精作溶媒。

（1）秋水仙素誘導(dǎo)多倍體的原理

秋水仙素與正在分裂的細(xì)胞接觸后，可抑制微管的聚合過(guò)程，不能形成紡錘絲，使染色體無(wú)法分向兩極，從而產(chǎn)生染色體加倍的核。

適宜濃度的秋水仙素溶液，能阻礙紡錘絲的形成，但對(duì)染色體結(jié)構(gòu)無(wú)明顯影響。處理的細(xì)胞在一定時(shí)間內(nèi)可恢復(fù)正常，重新進(jìn)行分裂。

（2）秋水仙誘導(dǎo)多倍體應(yīng)注意的問(wèn)題

①注意誘變材料的選擇

選主要經(jīng)濟(jì)性狀優(yōu)良的品種；

選染色體組數(shù)少的品種因?yàn)楸缎愿叩姆N在進(jìn)化過(guò)程中已經(jīng)利用了它的多倍性。

最好選能單性結(jié)實(shí)的品種因?yàn)槿旧w多倍化后，常會(huì)使育性降低。

盡量選多個(gè)品種處理因?yàn)椴煌姆N、品種、類(lèi)型遺傳基礎(chǔ)不同，多倍化后的表現(xiàn)也不同。

②注意處理部位的選擇

處理的組織應(yīng)該是旺盛分裂的組織。如萌動(dòng)的種子、正在膨大的芽、根尖、幼苗、嫩枝生長(zhǎng)點(diǎn)、花蕾等。

③注意藥劑濃度和處理時(shí)間的選擇

溶液的濃度不宜過(guò)高或過(guò)低。過(guò)高，會(huì)引起傷害，以至致死；過(guò)低，又不起作用。一般采用臨界范圍內(nèi)的高濃度、短時(shí)間處理。

通常，草本濃度較低，木本濃度較高。

果樹(shù)、樹(shù)木：1-1.5%蔬菜、草本花卉：0.01-0.2%

王鳴等（1960）在甘藍(lán)、白菜、南瓜、蘿卜上試驗(yàn)表明，在0.01-0.2%的范圍內(nèi)，隨濃度增高，引變的百分率也顯著提高。

處理時(shí)間以細(xì)胞分裂周期為轉(zhuǎn)換。

④注意被處理植物的生長(zhǎng)條件

處理后，用清水沖洗,除去殘留藥物，并為植株生長(zhǎng)提供良好的條件，便于植株恢復(fù)生長(zhǎng)。

外部條件中最重要的是溫度，一般25-30℃。

（3）誘導(dǎo)方法

①浸漬法

可用溶液浸漬幼苗、新梢、插條、接穗、種子及球根類(lèi)蔬菜、花卉等材料。為避免蒸發(fā)，宜加蓋，避光。

一般發(fā)芽種子處理數(shù)小時(shí)至3d或多至10d左右。秋水仙堿能阻礙根系的發(fā)育，處理后要用清水洗凈后再播種。發(fā)芽種子的胚根，處理后往往受到抑制，發(fā)根較慢，為利于根的生長(zhǎng)，可在藥液中添加適當(dāng)生長(zhǎng)素。

處理插條、接穗一般1-2d。處理后也要用清水洗干凈。

處理幼苗時(shí)，為避免根系受害，可將盆缽架起來(lái)倒置，使莖端生長(zhǎng)點(diǎn)浸入秋水仙堿溶液中。

②涂抹法

把秋水仙堿按一定濃度配成乳劑，涂抹在幼苗或枝條的頂端，處理部位要適當(dāng)遮蓋，以減少蒸發(fā)和避免雨水沖洗。

③滴液法

對(duì)較大植株的頂芽、腋芽處理時(shí)可采用此法。常用的水溶液濃度為0.1%~0.4%，每日滴一至數(shù)次，反復(fù)處理數(shù)日，使溶液透過(guò)表皮滲入組織內(nèi)部。如溶液在上面停不住時(shí)，可將小片脫脂棉包裹幼芽，再滴加溶液，浸濕棉花。

④套罩法

保留新梢的頂芽，除去頂芽下面的幾片葉，套上一個(gè)防水的膠囊，內(nèi)盛有含1%秋水仙堿的0.65%的瓊脂，經(jīng)24h即可去掉膠囊。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不需加甘油，可避免甘油引起藥害。

⑤毛細(xì)管法

將植株的頂芽、腋芽用脫脂棉或紗布包裹后，將脫脂棉與紗布的另一端浸在盛有秋水仙堿溶液的小瓶中，小瓶置于植株旁，利用毛細(xì)管吸水作用逐漸把芽浸透，此法一般多用于大植株上芽的處理。

此外，還有注射法、噴霧法等。

秋水仙素誘導(dǎo)也與物理輻射等方法結(jié)合使用。如山川邦夫(1973)報(bào)道，將好望角苣苔屬中的一些種用秋水仙堿處理11d，再用0.05Gy的X射線(xiàn)照射可提高加倍株的出現(xiàn)率。在單獨(dú)用秋水仙堿處理時(shí)為30%，而兼用X射線(xiàn)照射時(shí)可提高到60%，并且在取得的多倍體植株中發(fā)現(xiàn)有兩株變成八倍體。他們認(rèn)為，這是由于秋水仙堿的處理，使多倍體混雜于二倍體性細(xì)胞群中，二倍體細(xì)胞由于先開(kāi)始分裂，所以就被X射線(xiàn)淘汰了。

秋水仙素誘導(dǎo)只能產(chǎn)生偶數(shù)多倍體，且為同源多倍體。

有性雜交可產(chǎn)生奇數(shù)多倍體、異源多倍體。異源多倍體具有更高的雜合性、育性；二倍體基因滲入，創(chuàng)造遺傳多樣性，得到雜合多倍性群體。

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