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EMS?诱变？常用浓度0.05-0.5mol/L，作用时间5-60min。
小心点，那东西剧毒且致癌。
人工化学诱变技术:化学诱变技术是指利用一些化学物质提高生物的自然突变率，这些化学物质就叫做“化学诱变剂”。
其特点有：可操作性强，简单易行；特异性较强，能诱变定位到DNA上的某些碱基；后代较易稳定遗传，一般到F3代就可稳定；应用于遗传标记，是细胞融合技术的基础。
诱变剂主要包括5类，他们的特点、机理和应用如下：1、烷化剂：能使一些碱基烷基化，比如使鸟苷酸甲基化，影响mRNA的转录，从而使蛋白质的表达紊乱，使得蛋白质重组，而改变了性状。
临床上应用此类物质作为抗癌药物，具有强烈杀伤癌细胞的作用，所以在应用在于植物上时，也要注意他的强烈杀伤性。
主要有：甲基磺酸乙酯（EMS），是最常用的诱变剂，我们曾用作真菌的遗传标记，诱变率很高。
常用浓度0.05-0.5mol/L，作用时间5-60min。
该物质具有强烈致癌性和挥发性，可用5%硫代硫酸钠作为终止剂和解毒剂。
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硫酸二乙酯（DMS），也很常用，但由于毒性太强，目前很少使用，作用机理和使用方法和EMS基本相同。
属于剧毒品，受公安局管治。
乙烯亚胺，生产的较少，很难买到。
只要用于大量诱变育种用，使用浓度：0.0001-0.1%，高度致癌性！使用时需要使用缓冲液配置。
盐酸氮芥，用于抗癌药物，可以从药店买到，但有些地方必须有主任医师的处方。
一般是针剂，稍加稀释即可使用，作用时间5-10min，可用甘氨酸作为终止剂和解毒剂。
环磷酰胺、亚硝基胍等物质也可作为诱变剂使用，但较少使用。
2、碱基类似物：分子结构类似碱基，导致DNA复制时产生错配，mRNA转录紊乱，功能蛋白重组，表型改变。
该类物质毒性相对较小，但负诱变率很高，往往不易得到好的突变体。
主要有：6-溴尿嘧啶、6-BudR、马来酰肼、2-氨基嘌呤等，同样属于抗癌药物，可到药店买到，稍加稀释即可使用。
EMS玉米花粉诱变及根系突变体筛选的开题报告题目：EMS玉米花粉诱变及根系突变体筛选一、研究背景EMS是一种强效的诱变剂，可在一定程度上增加植物的遗传变异性，创造许多对植物育种有用的突变体。
玉米是世界上最重要的粮食作物之一，通过EMS诱变可以改变玉米植株的形态、生长和抗逆性等性状，进而提高玉米产量和品质。
二、研究内容和目的本研究旨在应用EMS诱变玉米花粉和根系，筛选出具有重要农艺性状变异的突变体，以期为玉米育种提供新的遗传资源。
具体研究内容包括：1.采集玉米花粉，利用EMS进行诱变处理，筛选出具有明显花部形态和花期改变的突变体；2.利用EMS处理玉米种子，种植后进行根系形态和生长性状等方面的观察和分析，筛选出具有明显根系形态和生长性状改变的突变体；3.对筛选出的突变体进行生理生化和分子生物学等方面的研究，探讨其遗传变异的机制。
三、研究方法1.玉米花粉诱变：选取健康的玉米穗，待玉米丝变黄后切割下方的花穗，将花穗置于含有不同浓度EMS 的溶液中进行诱变处理，分别选取无明显病害和形态异常的玉米胚珠进行培育，筛选出具有明显花部形态和花期改变的突变体。
2.玉米根系诱变：将玉米种子浸泡在含有不同浓度EMS的溶液中，待种子吸收充分后种植于培养皿中，在不同生长阶段对根系形态和生长性状等方面进行观察和分析，筛选出具有明显根系形态和生长性状改变的突变体。
3.生理生化和分子生物学研究：对筛选出的突变体进行生理生化和分子生物学方面的研究，探讨其遗传变异的机制。
四、预期结果和意义本研究通过EMS诱变玉米花粉和根系，筛选出具有重要农艺性状变异的突变体，为玉米育种提供新的遗传资源，并为揭示植物诱变机制提供参考。
此外，还可以通过对突变体的分子标记和遗传定位等研究，挖掘出与对玉米生长和产量影响较大的基因，并为后续玉米基因功能研究提供重要的启示和资料。
线虫的EMS诱变和突变体筛选摘要：秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans, C. eleganS是一种被广泛研究的模式生物，其性状容易辨别，突变型多且容易获得。
本实验用EMS诱变剂对同步化后的N2型怀卵成虫线虫进行不定向诱变，筛选出一系列的突变体，再通过对亲代突变体的子代进行进一步的筛选，筛选出F1、F2、F3突变体，最后获得性状稳定的、能够稳定遗传的突变体，可以将突变体至于-80C保存。
本次试验涉及到的生物技术有：无菌操作技术，同步化技术，EMS诱变技术，显微操作技术等。
将获得的突变体与野生型作对比，可以在显微镜下观察到性状明显的突变体，将突变体转移、传代、保留，最后获得稳定的突变体。
关键词：秀丽隐杆线虫同步化EMS诱变无菌操作技术突变体1.引言秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans, C. elegans)是一种以细菌为食，居住在土壤中，无毒无害、可以独立生存的线虫。
它有如下几个特点：①其个体小，成体仅1mm长，雌雄同体全身共有959个细胞，雄性线虫全身共有1031个体细胞；②为雌雄同体：雄性个体仅占群体的0.2%，可自体受精或双性生殖；③染色体组简单：只有5对常染色体和1对性染色体；④基因组便于研究：基因组大小仅为100Mb，并且内含子少，基因密度高；⑤生活周期短且随温度变化：线虫整个的生命周期仅3天(25C)。
野生型线虫胚胎发育中细胞分裂和细胞系的形成具有高度的程序性，这样就便于对其发育进行遗传学分析。
温度越高，生活周期越短；⑥有大量突变株；⑦繁殖能力强：成虫一生可产300个受精卵；⑧易于保存：可以用-80 C冰箱长期保存线虫作为模式生物，与酵母、果蝇、斑马鱼、小鼠和拟南芥等一起，为生命科学的发展做出了极大的贡献。
它与其他模式生物相比，有自身优势，如：①它只有消化系统和呼吸系统，并且肉眼可见，容易研究；②它是目前最适合大规模药物筛选的多细胞动物，③它的研究成本低：既提供了一个完整动物实验系统，又避免了小鼠模型的高价费时等。
线虫基因敲除的方法由俄克拉荷马医药研究中心的Bob Barstead 和Gary Moulder 等人创立，并由此衍生和发展。
该方法的理论基础在于：诱导大量线虫发生突变，提取这些突变线虫的DNA，利用巢式PCR 检测突变的位点，最终通过测序确认突变序列，从而建立线虫某一基因突变的种系。
具体步骤如下：
1.诱导大量线虫突变：将怀孕成虫用碱性漂白剂裂解得到卵，在20℃生长52小时，到L4幼虫期时用EMS,DEB,TMP等诱变剂诱导线虫突变，生长24小时得到PO代怀孕成虫，再用漂白剂裂解得到F1代卵，生长24小时得到F1代L1期幼虫，收集线虫，每个琼脂糖平板涂布500只F1代L1期幼虫，共1152个平板，生长5天，收集F2代。
如图2所示
2.提突变线虫DNA：将F2代线虫放入1152个60mm NGM 琼脂糖平板培养，收集25％加入到微滴微阵列中，再加入蛋白酶K，65℃孵育，剩下75％保存在15℃恒温箱中。
收集DNA 样本，准备做PCR。
3.巢式PCR检测：查出需要敲除的目的基因序列片段，设计2对引物AD,BC，第2对引物要在第1对之间。
PCR反应成分：96孔板中加入上步提取的DNA（模板），Buffer，dNTPs,Taq，引物A,D，跑35个循环。
将反应产物作为模板转移到另一块96孔板上，按上述PCR体系再做一次PCR，其中引物换成B,C，跑35个循环。
将PCR产物跑胶，分析。
大意如下图所示，对比MARKER找到与目的片段大小不同的条带，切胶回收，测序，与目的基因比较确认是否是突变序列，确认后找到相应线虫保存，建立基因突变体系。
EMS突变体致变基因鉴定在植物遗传学研究中，研究者除了采用传统的正向遗传学手段外，反向遗传学也得到广泛应用。
采用各种物理或化学突变，导致遗传物质发生突变，进而根据突变性状来研究变异基因的生物学功能。
在众多的致突变手段中，EMS突变技术由于导致的突变多为单碱基突变，且遵循C>T突变规律，在近代遗传学研究中得到广泛的应用。
常规的对突变基因的鉴定多采用建立F2连锁群体，通过分子标记进行图位克隆，研究的周期长、工作量大且过程繁琐。
随着高通量测序技术的快速发展，实现了在短期时间内获得植物的基因组信息，为研究突变体的突变基因的鉴定提供了一条新的研究途径。
根据对研究材料中突变基因的信息不同可以分为两种策略：方案一：对于已经比较纯合的突变体植株，可以直接对野生型植物和突变体植株进行深度测序，通过对野生型和突变体中的变异信息的分析，直接对导致表型的致变位点进行鉴定。
方案二：对于没有初步定位突变位点信息的材料，可以对突变植株的自交F2后代中，选择具有突变表型的植株进行混合测序，突变位点在混合群体中应该处于高度纯合而极低的杂合度，因此通过对全基因组中位点进行扫描，从而定位到突变位点。
该方法特别适合于大量突变体的鉴定，可以同时鉴定大量的株系，且群体建立方法简便，工作量低。
变位点，并定位突变基因，然后对可能的突变基因的表达进行检测。
方案二：如果没有定位信息，可以将多株具有突变表型的F2个体的DNA按等量混合，并进行低深度（30X）测序，即可减少工作量又可降低测序成本。
由于EMS诱变F2代中具有表型的多为隐性纯合突变，突变基因所在区间为纯合子，为了减少假阳性出现，结合分析该区间的杂合度综合分析，获得突变位点后在扩大样品群体中进一步验证，即可定位导致突变表型的位点和基因。
水稻、拟南芥、玉米等重要模式和粮食作物已经完成了基因组的完整测序，为基于高通量测序技术的突变基因的鉴定奠定了丰富的资源基础。
该方案的实施将为加快作物突变体的鉴定具有重要的推动作用，并为作物功能基因组研究提供了一种高效、便捷的技术手段。
苦荞EMS诱变群体的创建及农艺性状分析邓琳琼;张以忠【摘要】利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(ethyl methane sulfonate,EMS)诱变处理苦荞(Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn)种子,对M2代突变材料进行生物学性状与农艺性状鉴定和分析,M3代材料进一步验证.结果表明,试验获得了叶片肥大、早熟、晚熟、小粒、矮秆和黄化6种稳定遗传的突变体.叶片肥大、早熟和晚熟突变体的株高、主茎分枝数、主茎节数、株粒数、株粒重和千粒重与对照间均无显著差异.矮秆突变体的株高和主茎分支数以及小粒突变体的株粒重和千粒重显著低于对照,其他性状与对照间差异不显著.黄化突变体的株高与对照无显著差异,主茎分枝数、主茎节数、株粒数、株粒重和千粒重均显著低于对照.【期刊名称】《湖北农业科学》【年(卷),期】2015(000)014【总页数】5页(P3343-3347)【关键词】苦荞(Fagopyrum tataricum (L.) Gaertn);甲基磺酸乙酯;突变体;农艺性状【作者】邓琳琼;张以忠【作者单位】贵州工程应用技术学院生态工程学院,贵州毕节551700;贵州工程应用技术学院生态工程学院,贵州毕节551700【正文语种】中文【中图分类】S517突变体是某个性状发生可遗传变异或某个基因发生突变的材料,是遗传育种的重要资源,也是开展功能基因研究的重要材料,而且当今功能基因组学所取得的一些成果,也是建立在大量不同类型突变体的基础之上［1－3］。
由于自发突变产生突变体的频率非常低,传统育种技术周期长,不能满足当前荞麦生产对优良品种的需求。
化学诱变可以大大提高突变频率,加快新种质资源的创制速率。
甲基磺酸乙酯（EMS）是目前使用最广泛、效果最好的化学诱变剂,由于其诱变方法简便、诱变频率高、诱变范围广、染色体畸变相对较少、可以对作物的某一种特殊性状及其品质进行改良,因多为显性突变体,易于进行筛选,因此在其他作物上已被广泛利用［4－6］。
农作物EMS诱变研究进展中国邮政EMS，作为国内快递服务的领军企业，不仅在物流效率上持续改进，同时也致力于农业领域的科技创新。
近年来，随着农作物EMS诱变研究的深入，EMS在推动农业科技进步和提升农产品质量方面取得了显著成果。
农作物EMS诱变，即利用中国邮政EMS的物流网络，实现农作物的远程、快速、准确的寄送服务。
这种服务旨在解决农业领域中的一些难题，如农产品质量不稳定、运输效率低下等。
通过EMS诱变研究，我们能够更好地了解各种农作物在不同环境和气候条件下的生长特性，为农业生产提供更为科学的指导。
近年来，EMS诱变研究主要集中在改善农作物的抗逆性、抗病性以及提高产量等方面。
例如，通过EMS诱变技术，我们成功地培育出了抗旱、耐寒、抗病虫害的农作物新品种，显著提高了农作物的产量和质量。
EMS诱变研究还涉及如何利用科技手段对农作物的生长环境进行精确调控，从而实现农作物的优质、高产、高效生产。
中国邮政EMS在推动农作物EMS诱变研究方面发挥了举足轻重的作用。
EMS拥有覆盖全国的物流网络和先进的快递服务技术，能够为农作物寄送提供稳定可靠的平台。
EMS与各地的农业科研机构、农业大学等紧密合作，为农作物EMS诱变研究提供了强大的技术支持。
EMS还致力于提升农业科技人员的技能培训，加强农业科技成果的转化和应用。
展望未来，农作物EMS诱变研究将进一步拓展和深化。
我们期待通过不断地科技创新和技术突破，实现农作物质量的持续提高和农业生产的可持续发展。
中国邮政EMS也将继续致力于提升服务品质，为农业科技进步和乡村振兴贡献力量。
中国邮政EMS的农作物EMS诱变研究取得了显著成果，为农业科技创新和农村经济发展注入了新的活力。
通过与各地的紧密合作以及不断地研究和探索，我们相信农作物EMS诱变将在未来发挥更大的作用，为推动我国农业现代化进程做出更大的贡献。
随着科技的不断发展和进步，农作物育种技术也在不断创新和改良。
化学诱变育种作为一种重要的农作物育种方法，已经在国内外得到了广泛的应用和研究。
甲基磺酸乙酯（EMS）诱变加工番茄耐盐突变体的筛选与鉴定甲基磺酸乙酯（EMS）诱变加工番茄耐盐突变体的筛选与鉴定引言：随着全球人口的增长和市场需求的提高，农业生产的重要性与日俱增。
然而，由于气候变化和土地资源的限制，作物的生产遇到了诸多挑战。
盐碱化是影响作物生长的重要因素之一，严重影响了农作物的生产和质量。
因此，开发出耐盐性强的作物品种对于提高农业生产的可持续性具有重要意义。
甲基磺酸乙酯（EMS）诱变技术是一种常用的突变育种方法，已被广泛应用于多种农作物中。
本研究旨在利用EMS诱变技术筛选出耐盐性突变体，并对其进行鉴定和评价，为番茄的耐盐育种提供理论和实践指导。
材料与方法：1. 实验材料本研究以普通番茄品种为材料，通过购买或自采的方式获得。
2. 诱变处理选取健康、一致的番茄种子，将其浸泡在浓度为0.5%的EMS 溶液中，保持30分钟，然后用清水洗净并晾干。
3. 筛选耐盐性突变体将诱变后的种子播种在含有一定浓度盐溶液的培养基上，培养3~4天后，筛选出耐盐性突变体。
4. 鉴定与评价对筛选出的耐盐性突变体进行形态鉴定、生理生化指标测定和分子标记分析。
结果与讨论：经过EMS诱变处理后，经过盐溶液筛选的番茄突变体数量较多。
在经过形态鉴定和生理生化指标测定后，选取出了一批表现出较强耐盐性的突变体。
这些突变体在生长发育过程中表现出较低的叶片黄化指数和较高的根系电导率，说明其对盐害具有较强的抗性。
此外，分子标记分析也证实了这些突变体在某些基因上的突变，可能是导致其耐盐性提高的原因之一。
结论：本研究通过EMS诱变技术筛选出了一批耐盐性突变体，并对其进行了鉴定与评价。
结果表明，这些突变体在形态、生理和生化指标上表现出较强的耐盐性，为番茄的耐盐育种提供了潜在的品种资源和研究基础。
然而，还需要进一步的研究来全面评估这些突变体的耐盐性能力，并探索其潜在的遗传机制，以推动番茄耐盐性的育种进程。
参考资料：通过本研究使用EMS诱变技术成功筛选出了一批耐盐性的番茄突变体，并对其进行了形态鉴定、生理生化指标测定和分子标记分析。
EMS突变体致变基因鉴定在植物遗传学研究中，研究者除了采用传统的正向遗传学手段外，反向遗传学也得到广泛应用。
采用各种物理或化学突变，导致遗传物质发生突变，进而根据突变性状来研究变异基因的生物学功能。
在众多的致突变手段中，EMS突变技术由于导致的突变多为单碱基突变，且遵循C>T突变规律，在近代遗传学研究中得到广泛的应用。
常规的对突变基因的鉴定多采用建立F2连锁群体，通过分子标记进行图位克隆，研究的周期长、工作量大且过程繁琐。
随着高通量测序技术的快速发展，实现了在短期时间内获得植物的基因组信息，为研究突变体的突变基因的鉴定提供了一条新的研究途径。
根据对研究材料中突变基因的信息不同可以分为两种策略：方案一：对于已经比较纯合的突变体植株，可以直接对野生型植物和突变体植株进行深度测序，通过对野生型和突变体中的变异信息的分析，直接对导致表型的致变位点进行鉴定。
方案二：对于没有初步定位突变位点信息的材料，可以对突变植株的自交F2后代中，选择具有突变表型的植株进行混合测序，突变位点在混合群体中应该处于高度纯合而极低的杂合度，因此通过对全基因组中位点进行扫描，从而定位到突变位点。
该方法特别适合于大量突变体的鉴定，可以同时鉴定大量的株系，且群体建立方法简便，工作量低。
变位点，并定位突变基因，然后对可能的突变基因的表达进行检测。
方案二：如果没有定位信息，可以将多株具有突变表型的F2个体的DNA按等量混合，并进行低深度（30X）测序，即可减少工作量又可降低测序成本。
由于EMS诱变F2代中具有表型的多为隐性纯合突变，突变基因所在区间为纯合子，为了减少假阳性出现，结合分析该区间的杂合度综合分析，获得突变位点后在扩大样品群体中进一步验证，即可定位导致突变表型的位点和基因。
水稻、拟南芥、玉米等重要模式和粮食作物已经完成了基因组的完整测序，为基于高通量测序技术的突变基因的鉴定奠定了丰富的资源基础。
该方案的实施将为加快作物突变体的鉴定具有重要的推动作用，并为作物功能基因组研究提供了一种高效、便捷的技术手段。
比较基因组学与分子进化复习题1．比较基因组学及分子进化的产生背景及其应用，请举例说明如何理解其意义？产生背景:随着1990年人类基因组计划(Human Genome Project，HGP)的实施并取得巨大成就，同时模式生物(model organisms)基因组计划也在进行，并先后完成了几个物种的序列分析，研究重心从开始揭示生命的所有遗传信息转移到从分子整体水平对功能的研究上。
在HGP进行中完成一系列模式生物全基因组测定，如大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇、小鼠。
这些模式生物全基因组测定的完成有重大理论与现实意义。
至此基因组的研究进入了后基因组时代（post genome era）。
它的研究内容可以概括为：比较基因组学、功能基因组学、蛋白质组学、转录物组学、代谢物组学等，是在全基因组水平上研究基因功能和基因之间互相作用及其调控机制的学科。
随着公共资源数据体系的大规模建立，面对海量数据，如何从这些数据中获得自己想要的知识，搜集、管理、处理、分析、释读能力的要求迅速提升，比较基因组学和分子进化已经成为生命科学研究的核心和不可分割的学科。
应用：比较基因组学能根据对一种生物相关基因的认识来理解、诠释甚至克隆分离另一种生物的基因。
远缘基因组间的比较为认识生物学机制的普遍性，寻找研究复杂生理和病理过程所需的实验模型提供了理论依据，而近缘基因组间的比较则为认识基因结构与功能等细节提供了参数。
比较基因组学与分子进化拓展了模式生物从测序的意义，不仅可以模式生物基因组研究模式生物本身，更重要的是利用模式生物研究进化上相近的其他物种；推动了物种起源和生物进化研究的发展；同时带来了研究方法的思路的突破，促进了反向遗传学等学科的发展。
举例：两种血吸虫完整基因组序列被确定两个国际联合课题组报告了曼氏血吸虫和日本血吸虫的完整基因组序列。
它们是引起血吸虫病（也称“裂体血吸虫病”）的三种主要病原体中的两种。
血吸虫病是一种“被忽视的”热带疾病，影响76个国家的超过2亿人。
线虫正向遗传学基因正向遗传学是一门研究遗传变异和基因功能的学科，它主要关注如何通过改变基因来控制生物体的特征和行为。
而线虫（Caenorhabditis elegans）则是正向遗传学研究中最常用的模式生物之一。
线虫的遗传学研究已经取得了许多突破性的发现，为我们理解基因功能和生物过程提供了重要的见解。
线虫是一种微型的、透明的、简单的多细胞生物，其基因组由大约1亿个碱基对组成，包含大约2.5万个基因。
线虫的正向遗传学研究主要通过两个重要的手段来进行：突变体筛选和RNA干扰。
突变体筛选是正向遗传学研究中最常用的方法之一。
通过人工诱发或自然产生的突变，研究人员可以获得具有特定遗传变异的线虫株系。
这些突变体可以用于研究特定基因的功能以及其在生物过程中的作用。
例如，通过筛选突变体，研究人员发现了许多线虫基因与发育、生殖、代谢等生物过程的关系。
这些研究不仅帮助我们理解线虫的生物学，也为研究其他生物提供了重要的线索。
另一个重要的手段是RNA干扰（RNA interference，简称RNAi）。
RNAi是一种通过沉默特定基因表达的方法。
通过引入外源的RNA 分子，研究人员可以选择性地抑制线虫中特定基因的表达。
这种方法可以帮助我们研究基因的功能和相互作用。
例如，通过RNAi技术，研究人员发现了一些关键基因对线虫的寿命和抗病能力具有重要影响。
这些研究不仅对理解生命的起源和衰老过程有重要意义，也对人类健康和疾病的研究具有重要的启示。
线虫正向遗传学研究的另一个重要应用是药物发现和疾病治疗。
线虫的基因组与人类的基因组有许多相似之处，许多与人类疾病相关的基因在线虫中也能找到。
通过研究线虫中这些基因的功能，研究人员可以发现新的药物靶点，并开发新的治疗策略。
例如，通过研究线虫中与阿尔茨海默病相关的基因，研究人员发现了一些可能用于治疗该疾病的化合物。
这些发现为新药物的研发提供了重要的线索。
线虫正向遗传学基因研究为我们理解基因功能和生物过程提供了重要的见解。
ems突变原理
EMS（Ethylmethanesulfonate，乙基甲磺酸酯）突变是一种常用的化学诱变剂，其主要作用是通过烷基化DNA分子上的嘌呤和嘧啶碱基，影响mRNA的转录过程，从而导致蛋白质合成紊乱，进而改变植物的性状。
具体来说，EMS突变原理主要包括以下几个方面：
1. 烷基化作用：EMS作为一种诱变剂，能与DNA分子上的嘌呤和嘧啶碱基发生烷基化反应，形成烷基化的DNA分子。
这种烷基化作用主要发生在DNA链的鸟嘌呤和腺嘌呤碱基上，使DNA分子的结构发生变化。
2. 转录异常：烷基化后的DNA分子在转录过程中，会影响RNA聚合酶的活性，导致mRNA的合成异常。
由于RNA聚合酶在阅读DNA模板时，对烷基化引起的碱基改变较为敏感，因此容易产生突变。
3. 蛋白质合成紊乱：突变后的mRNA进入核糖体翻译过程，由于基因密码子的改变，可能导致蛋白质氨基酸序列的改变。
这种改变可能影响到蛋白质的结构和功能，从而表现出植物性状的变异。
4. 遗传变异：EMS突变是一种随机突变过程，突变频率较高。
在植物育种中，这种突变可以为培育新品种提供丰富的遗传资源。
由于EMS突变对染色体损伤较轻，不易引起染色体畸变，因此具有较高的应用价值。
综上所述，EMS突变原理主要涉及烷基化作用、转录异常、蛋白质合成紊乱和遗传变异等方面。
通过这些作用，EMS突变可以产生大量的遗传变异，为植物育种和遗传研究提供丰富的材料。
中国农业大学硕士学位论文EMS玉米花粉诱变及根系突变体筛选姓名：库来宝申请学位级别：硕士专业：植物营养学指导教师：陈范骏;米国华20070601中国农业大学硕士学位论文第一章引言１．２突变体研究的现状１．２．１玉米突变体库的建立玉米遗传是禾谷类作物研究的最清楚的，截止１９９７年共发现研究了１３４８个突变基因，其中大部分在染色体上确定了位置（详见ＭａｉｚｅＤａｔａｂａｓｅ）．目前对玉米突变体的研究已有很多，国际上已建立了许多专门的突变体数据库．如：美国的ＭａｉｚｅＧｅｎｅｔｉｃｓＣｏｏｐｅｒａｔｉｏｎＳｔｏｃｋＣｅｎｔｅｒ免费提供大部分突变基因的序列和数据信息。
ＲｅｓｃｕｅＭｕＭ妇ＭｕｔａｎｔＰｈｅｎｏｔｙｐｅＤａｔａｂａｓｅ是一个玉米突变体表型数据库，收集了包括种子和穗（１３２５７个表型），幼苗（５２３０个表型）和成株（３３３２个表型）等三种类型突变的表型特征和分析数据来源。
ＭａｉｚｅＧＤＢ是一个基因组数据库，目前已知的几乎所有的玉米突变基因都有可以查到，且有详细的数据信息，包括基因的表达部位、图谱、序列、表型、描述等。
ＰＭＬ（ＰｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃＭｕｔａｎｔＬｉｂｒａｒｙ）是一个研究玉米叶绿体起源的突变体资源库，截至２００５年共收集了有２５００多种突变体。
非光合（ｎｏｎ－ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ）玉米突变体、相应的ＤＮＡ样本和表型等信息。
ＭｔｍＤＢ（ＭａｉｚｅＴａｒｇｅｔｅｄＭｕｔａｇｅｎｅｓｉｓＤａｔａｂａｓｅ）是一个转座子库，目前收集了４３，７７６个ＤＮＡ样本，详细收集了包括家族、表型、品系和ＤＮＡ序列等各种信息。
另外还有其它一些突变体的数据库如：ＭａｉｚｅＥｎｄｏｓｐｅｒｍＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＧｅｎｏｍｉｃｓＣｏｎｓｏｒｔｉｕｍ的ＳｅｅｄＭｕｔａｎｔｓＤａｔａｂａｓｅ和ＣｅｌｌＷａｌｌＤａｔａｂａｓｅ等。
１．２．２根系突变体根系突变体的研究已经取得了一些进展，发现了一些有意义的突变体。
EMS 诱导小麦 TcLr19感叶锈病突变体的筛选张维宏;安哲;范学锋;冯月琪;杨文香;刘大群【摘要】In order to study the function and mechanism of the resistance gene of wheat leaf rust,seeds of wheat TcLr19 was treated by EMS.The leaf rust resistance and agronomic traits were investigated and phenotypic mutants were identified in M1 and M2 .A total of 367 individual plants were obtained in M1 with different concentrations of EMS.According to the emergence rate,seed rate and mutation rate,EMS 1 .0% was considered the optimum con-centration.In 2 359 M2 mutant,a total of 38 phenotype mutations were screened out with 1 .61 % mutation rate,and a total of 53 susceptible mutations to Puccinia triticina were screened out with 2.25% mutation rate.A total of 146 susceptible plants were obtained in 459 M3 susceptible populations,especially M3 6-2,M3 33-8,M3 33-9,M3 33-1 1 ,M3 44-4 and M3 96-8,and the frequency of susceptible mutation were more than 70%.Furthermore,Lr19 molecular marker-assisted selection was also used in order to guarantee the reliability of the results in the test.The results showed that EMS treatment was an effective method in screening of mutants susceptible to P.triticina.The result not only provided important genetic resources for wheat leaf rust resistance gene cloning and functional genomic re-search,but also provided new germplasms in wheat breeding.%为了利用小麦感叶锈病突变体进行抗病基因功能和机制研究，用 EMS 处理小麦抗叶锈病近等基因系TcLr19的种子，对获得的 M2、M3植株进行农艺性状观察和田间抗叶锈性鉴定。
马铃薯耐盐突变体的EMS诱变和筛选马铃薯耐盐突变体的EMS诱变和筛选马铃薯（Solanum tuberosum L.）是世界上重要的农作物之一，其主要利用地下茎组织形成的块茎用于食品加工和消费。
然而，在全球范围内，许多马铃薯种植地区受到盐胁迫的威胁，导致马铃薯丰产性和品质受到严重影响。
因此，通过诱变技术获得耐盐性较强的马铃薯品种，成为了提高马铃薯抗逆能力的重要研究方向之一。
EMS（Ethyl Methanesulfonate）是一种常用的诱变剂，通过引入突变与基因座散布的方式诱发植物产生功能变异，进而筛选出所需的突变体。
在马铃薯中，EMS诱变技术已广泛应用于改良植株性状，如提高抗病性、延长储藏期等。
在耐盐性改良方面，EMS诱变也被证明是一种有效的方法。
首先，进行EMS诱变前的预处理是非常重要的。
选择健康、生长良好的种子，将其浸泡在浓度为0.2%的EMS溶液中，时间根据具体情况而定。
随后，进行种子发芽和幼苗生长，确保突变体得到充分的生长和发育。
在EMS诱变后的马铃薯种子上进行筛选，通常采用不同盐浓度的处理来模拟盐胁迫环境。
比如，浸泡在不同浓度的NaCl溶液中，通过筛选出在高盐胁迫下生长较好的突变体。
同时，还可以通过测量生长指标（如株高、叶绿素含量、根系形态等）和生理生化指标（如离子平衡、渗透调节物质含量等）来对突变体进行综合评价。
具体到马铃薯的耐盐性改良过程中，筛选并获得的突变体如何进一步分析和利用也是非常重要的。
常见的方法包括基因组序列分析、转录组测序、蛋白质组学研究等。
通过这些方法，可以研究突变体中与盐胁迫相关的基因或蛋白质，从而揭示其耐盐机制。
通过EMS诱变和筛选获得马铃薯耐盐突变体，能够为马铃薯的耐盐育种提供重要的遗传资源。
通过进一步的研究和利用，可以识别和利用突变体中的耐盐相关基因，进而实现马铃薯的抗逆能力提升。
此外，对马铃薯耐盐性进行改良，还能够在一定程度上缓解盐碱地区的土壤退化问题，帮助农民提高产量和收入。
线虫的EMS诱变和突变体筛选摘要：秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans，C. elegans）是一种被广泛研究的模式生物，其性状容易辨别，突变型多且容易获得。
本实验用EMS诱变剂对同步化后的N2型怀卵成虫线虫进行不定向诱变，筛选出一系列的突变体，再通过对亲代突变体的子代进行进一步的筛选，筛选出F1、F2、F3突变体，最后获得性状稳定的、能够稳定遗传的突变体，可以将突变体至于-80℃保存。
本次试验涉及到的生物技术有：无菌操作技术，同步化技术，EMS诱变技术，显微操作技术等。
将获得的突变体与野生型作对比，可以在显微镜下观察到性状明显的突变体，将突变体转移、传代、保留，最后获得稳定的突变体。
关键词：秀丽隐杆线虫同步化EMS诱变无菌操作技术突变体1.引言秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans，C. elegans）是一种以细菌为食，居住在土壤中，无毒无害、可以独立生存的线虫。
它有如下几个特点：①其个体小，成体仅1mm长，雌雄同体全身共有959个细胞，雄性线虫全身共有1031个体细胞；②为雌雄同体：雄性个体仅占群体的0.2%，可自体受精或双性生殖；③染色体组简单：只有5对常染色体和1对性染色体；④基因组便于研究：基因组大小仅为100Mb，并且内含子少，基因密度高；⑤生活周期短且随温度变化：线虫整个的生命周期仅3天（25℃）。
野生型线虫胚胎发育中细胞分裂和细胞系的形成具有高度的程序性，这样就便于对其发育进行遗传学分析。
温度越高，生活周期越短；⑥有大量突变株；⑦繁殖能力强：成虫一生可产300个受精卵；⑧易于保存：可以用-80℃冰箱长期保存线虫作为模式生物，与酵母、果蝇、斑马鱼、小鼠和拟南芥等一起，为生命科学的发展做出了极大的贡献。
它与其他模式生物相比，有自身优势，如：①它只有消化系统和呼吸系统，并且肉眼可见，容易研究；②它是目前最适合大规模药物筛选的多细胞动物，③它的研究成本低：既提供了一个完整动物实验系统，又避免了小鼠模型的高价费时等。
但也有其缺点，如：①线虫的神经元细胞对RNAi不敏感；②线虫没有心脏、获得性免疫系统、呼吸系统等，所以一些人类疾病无法在线虫中模拟；③鉴于线虫与人类种间距离太远，线虫的作用仍是在药物研发初期，快速粗筛，提供线索，需要再经过哺乳动物模型的“细筛”。
基于线虫的自身体积小并且结构简单的优势，国内外众多的科研机构都在以线虫作为研究材料，在RNAi、衰老、药物筛选、功能基因组学等领域进行研究。
研究发现，线虫中大约有35%的基因是在人体中具有等同作用，并且有大量人类遗传疾病同源基因，只有大约58%是线虫特有的，所以，从理论上讲, 只要人类疾病的靶蛋白或调控途径是物种间保守的, 就可能利用模式生物来进行研究。
目前，已经有许多成功的线虫病理模型，如：溶酶体病，阿尔茨海默症(Alzheimer’s, AD)，多囊肾病(polycystic kidney disease)，Duchenne 肌营养不良症，过氧化物体生物合成缺陷等。
甲基磺酸乙酯，简称EMS，是一种重要的致癌物之一，生物学上可以用来创建突变体库。
本实验就是将EMS作为诱变剂来获得线虫的突变体。
线虫有单基因突变形成的表型，例如：运动不协调（uncoordianated，Unc）、短胖（dumpy，Dpy）、打卷（roller，Rol）等，造成这些表型的基因有很多个，分别分布于各条染色体上。
这些易于观察的表型作为遗传标记，给线虫的经典遗传学实验带来了极大的便利。
此外，线虫还有许多组织特异性标记的品系，如在线虫中负责协调前后运动的D型运动神经元。
我们通过对排卵时期的线虫进行诱变，观察诱变后线虫突变体表形，对突变体后代进行筛选，探究影响突变型基因的显隐性，最终获得能够稳定遗传的突变体。
2.材料和方法2.1材料、试剂和器材实验材料：N2型秀丽隐杆线虫。
实验试剂：NGM（Nematode Growth Media）固体培养基、LB液体培养基、M9线虫生理溶液。
实验器材：培养皿、报纸、锥形瓶（500ml、300ml、100ml）、15ml离心管、蓝枪尖、黄枪尖、Ep管、5ml的塑料试管、高压蒸汽灭菌锅、离心机、酒精灯、移液枪（1000ml、200ml）。
2.2方法2.2.1仪器的洗涤、包装与灭菌，相关溶液的配制。
（1）仪器的洗涤与包装①用自来水洗涤55mm培养皿（我们组一次性洗12个培养皿），晾干后用报纸包装好，以待灭菌。
②洗涤500ml锥形瓶，300ml锥形瓶，100ml锥形瓶，15ml离心管若干，锥形瓶装入液体后，用锡纸封口，15ml离心管用报纸包好，以待灭菌。
③将蓝枪尖和黄枪尖塞入枪尖盒，用报纸包装好以待灭菌。
④将Ep管和5ml的塑料试管管放入玻璃瓶中，用报纸封口，以待灭菌。
（2）相关溶液的配制①NGM（Nematode Growth Media）固体培养基的配置按表1配置NGM固体培养基表1NGM固体培养基的配方②LB液体培养基的配置按表2配置LB液体培养基表2LB液体培养基的配方③M9按表3配M9线虫生理溶液表3 M9线虫生理溶液的配方(3)①打开高压蒸汽灭菌锅，设置灭菌温度120℃和灭菌时间10分钟，待压力上升到0.05MPa 时，打开放气阀，放出空气，待压力表指针归零后，再关闭放气阀，高压锅继续升温，自动灭菌。
②在压力降到0.5MPa，可缓慢放出蒸气。
当压力降到零后，才能开盖，取出灭菌物品。
2.2.2倾倒NGM平板，摇菌与铺板（1）倾倒NGM平板①紫外灭菌无菌操作台5分钟。
②双手用酒精消毒之后，点燃酒精灯。
③待固体培养基冷却至60℃，在酒精灯附近逐一倾倒平板，保证每个平板有NGM固体培养基约10ml。
④在培养皿皿盖上做好标记（包括组名，日期），待NGM固体培养基冷却后，如果不用菌液铺板，就用封口膜封口后倒置于4℃冰箱保存，如果菌液已经活化，则可直接铺板。
（2）菌种的活化与铺板①紫外灭菌无菌操作台5分钟。
②双手用酒精消毒之后，点燃酒精灯。
③取出两管高压后的15ml离心管，用移液枪吸取液体配养基3ml,加入原始的OP50菌液300μl，过夜摇菌。
④取200~300μl活化的菌液均匀地铺在NGM固体培养基里，用手摇动晃匀菌液，封口膜封口后，平置于操作台上待菌液被吸收。
⑤等菌液被NGM固体培养基吸收后（一般20分钟），在37℃培养箱倒置培养，等细菌长出薄薄的一层（一般12-24hr）即可接线虫或倒置放在4℃冰箱保存。
⑥摇菌剩余的菌种可以与甘油1比1混合，颠倒摇匀，至于-20℃保存。
2.2.3.怀卵成虫的同步化（1）选择一个含有大量怀卵成虫的培养皿，用3mlM9洗下，放入5ml的塑料试管，加入0.8ml20%次氯酸钠，0.4ml0.5M的NaOH（事先配置次氯酸钠和NaOH各1ml）。
10min后，虫体破裂，溶液变澄清。
（2）3000转离心1min，弃上清。
（3）4mlM9，混匀，3000rpm，离心1min，弃上清。
（4）重复步骤（3）2~3次以去除残留的裂解液。
（5）加入0.2ml M9，混匀。
（6）将液体接种于NGM上，20℃培养，约56hr达到L4或20℃培养24hr,转至25℃培养大约21-22hr达到L4。
2.2.4.EMS诱变和突变体筛选（1）无菌条件下，将培养皿中处于L4早期的雌雄同体线虫用5ml M9悬浮，用移液器转移至无菌离心管中。
（2）1000rpm离心30s，去除上清，加入2mL M9。
（3）另取一只离心管，加入M9 2ml 以及20μl EMS ，拧紧盖子，振荡混匀。
（4）2mL 含线虫M9倒入2mL 含EMS M9 中，混匀，用封口膜密封。
（5）室温放置4~5 h ，混匀30min 。
（6）1000rpm 离心30s ，去除上清，加入3-4mL M9清洗。
（7）重复（6）3~4次。
（8）自然沉淀，去上清，留下1mL 连同虫子转入NGM 板上,每一个NGM 板上加200ul ，20℃培养2天后至产卵，移去成虫；（9）继续20℃培养若干天后连续观察，筛选能够稳定遗传的突变体及突变体的子代。
3.结果在4×（或10×）显微镜下观察到的线虫突变体和对照组如图所示。
3.1运动轨迹变化突变体图一 运动轨迹变化突变体的筛选 图一所示的是运动轨迹变化的突变体。
图1是野生型线虫的运动轨迹，设为对照组，图2至图5是突变后线虫的运动轨迹，设为实验组。
图2的运动轨迹较野生型相比更为平缓，图3的运动轨迹较野生型相比更为陡峭，而图4突变体的运动轨迹呈麻花状，图5突变体的运动轨迹极不规则并且十分纠结。
这些都是可能是线虫的突变体，但我们发现运动轨迹奇怪的突变体的子代轨迹又往往正常化了，我们做了如下推测：①运动轨迹的突变体是不可遗传的，表现为运动轨迹突变体可能是由环境决定的，或者是线虫发生体细胞突变引起的；②运动轨迹的突变体发生的突变可能是隐形突变，因此在后代所占比例太少，而且运动轨迹在虫子太多的时候又难以观察，所以难以获得稳定的运动轨迹奇怪的稳定遗传的突变体；③运动轨迹奇怪的线虫本身并没有发生突变，可能是由于自身兴奋而产生了奇怪的运动轨迹。
3.2形态特征变化突变体123141511 2 3 4 5 6图二形态特征变化突变体的筛选图二是形态特征变化的突变体。
图1是野生型成体期线虫的形态特征，设为对照组，图2至图6是突变后线虫的形态特征，设为实验组。
图2是严重卷曲，极少移动的成体期线虫突变体，图3是背部长小泡的成体期线虫突变体，图4是身体细长，并且头尾很尖的L4期线虫突变体，图5是短粗的成体期线虫突变体，图6是只能向左转弯的成体期运动障碍突变体。
其中，在这几种突变体中，身体细长，并且头尾很尖的突变体和向左转弯的运动障碍突变体是可遗传的显性突变体，其他几种突变体的后代都是野生型形态的线虫，不是稳定的突变体。
4.讨论（1）使用高压蒸汽灭菌锅时，一开始当压力上升到0.05MPa时，打开放气阀，放出空气，待压力表指针归零后（也可以在5分钟之后），再关闭放气阀，以完全排除锅内空气，使灭菌才能彻底。
（2）灭菌完后，如果时间紧急，可在压力降到0.5MPa，可缓慢放出蒸气。
当压力降到零后，才能开盖，取出灭菌物品。
（3）所配置的液体培养基高压后要分装在几个小量程的锥形瓶中，这样如果操作过程中液体培养基被污染，可防止配置的液体培养基全被污染。
（4）摇菌的时候一种菌摇两管，这样可以保证如果一管菌的菌种引入了杂菌，另一管菌液如果没被污染就还能用。
（5）无菌操作台在使用前应该先紫外灭菌5分钟，操作之前双手也应该用酒精消毒，以防止操作过程中造成实验污染。
（6）细菌要倒置培养，防止水蒸气滴到固体培养基上，影响微生物的生长、线虫的运动和杂菌污染。
（7）在用菌液铺板时，如果培养的是野生型线虫，为了让线虫均匀地在培养基上大量生长，需要均匀地铺板，如果是观察诱变体，则将菌液集中滴在中间，使线虫集中生长，利于观察突变体。
