Irradier les bactéries rouges avec de la lumière ultraviolette

De nombreuses personnes ont entendu parler de la sélection hybride. Le riz hybride développé par Yuan Longping utilise le principe de combinaison de gènes de différentes espèces pour produire de meilleurs gènes. La sélection par mutation est une méthode de sélection qui est exactement l'opposé de la sélection hybride. Elle utilise des facteurs externes pour induire des mutations dans les espèces elles-mêmes. L’utilisation de rayons ultraviolets pour irradier le liquide de culture bactérienne rouge est également une recherche basée sur le principe de la sélection par mutation.

La sélection par mutation fait référence à une méthode de sélection qui utilise des facteurs physiques et chimiques pour induire des mutations dans les caractéristiques génétiques des animaux et des plantes, puis sélectionne des plantes/individus individuels qui répondent à certaines exigences du groupe mutant pour cultiver de nouvelles variétés ou du matériel génétique. Il s’agit d’une technologie de sélection moderne développée à partir d’une sélection sélective et d’une sélection hybride.

En 1927, HJ Mahler des États-Unis a découvert que les rayons X peuvent provoquer des mutations héréditaires chez les mouches à fruits. En 1928, LJ Statler des États-Unis a confirmé que les rayons X avaient un effet mutagène sur le maïs et l’orge. Par la suite, H. Nilsson-Ehle et A. Gustafsson de Suède ont utilisé les radiations pour obtenir des mutants d'orge ayant une valeur pratique en 1930 ; D. Torunna a utilisé les rayons X pour sélectionner la variété de tabac de haute qualité « Hlorina » en 1934. En 1942, C. Auerbach découvre que le gaz moutarde peut provoquer diverses mutations similaires à celles provoquées par les rayons X, et en 1948, A. Gustafson utilise le gaz moutarde pour induire des mutants dans l'orge. Après les années 1950, les méthodes de sélection par mutation ont été améliorées et ont donné des résultats plus significatifs. Par exemple, les États-Unis ont utilisé la mutation par rayons X et neutrons pour sélectionner Todd's Mitcham, une variété de menthe poivrée résistante à la maladie du flétrissement qui n'avait pas été sélectionnée avec succès par des méthodes d'hybridation. Depuis les années 1970, les facteurs mutagènes ont évolué, des premiers rayons X aux rayons gamma, aux neutrons, à divers mutagènes chimiques et substances physiologiquement actives, et les méthodes mutagènes sont passées de traitements uniques à des traitements combinés. Dans le même temps, la sélection mutagène a été étroitement associée à la sélection hybride, à la culture tissulaire, etc., ce qui a considérablement accru son importance pratique.

Grâce aux recherches menées au cours des dernières décennies, la compréhension des principes de la mutagenèse s’est progressivement approfondie. Nous savons que la sélection hybride assistée conventionnelle consiste essentiellement en une recombinaison de chromosomes. Cette technologie ne provoque généralement pas de mutations chromosomiques et il est encore plus difficile de toucher aux gènes. Les effets des radiations sont divers. Certaines d'entre elles entrent en collision avec les atomes et les molécules des cellules, provoquant une ionisation ou une excitation ; certaines produisent une absorption photoélectrique ou un effet photoélectrique sous forme d'énergie ; et certaines peuvent provoquer une série de processus physiques et chimiques au sein des cellules. Ces derniers provoqueront divers degrés de dommages aux cellules. Cela affectera le nombre et la structure des chromosomes, provoquant la rupture de certains chromosomes, la perte d'un segment pour d'autres, et la connexion tête-bêche de certains chromosomes dans le processus d'« auto-réparation » après la rupture, ou leur « mélange » et provoquant respectivement une inversion et une translocation des chromosomes. Bien entendu, les radiations peuvent également agir sur les blocs de base des molécules de nucléotides dans les chromosomes, provoquant des mutations dans les gènes (codes génétiques). En ce qui concerne la mutagenèse chimique, certains agents utilisent leurs groupes alkyles pour remplacer les atomes d'hydrogène dans d'autres molécules, tandis que d'autres sont des analogues des bases nucléotidiques elles-mêmes, qui peuvent « passer pour authentiques » et provoquer des erreurs dans la réplication de l'ADN. Sans aucun doute, cela provoquera des mutations dans les gènes de la plante. L’induction de facteurs physiques et chimiques rend le taux de mutation des cellules végétales des milliers de fois plus élevé que d’habitude, et certaines mutations sont difficiles à obtenir par d’autres moyens. Bien sûr, la plupart des mutations produites ne peuvent pas être héritées, de sorte que les premières générations après la radiation ne sont généralement pas pressées d’être sélectionnées.