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利用有诱变作用的理化因素对植物进行处理,可以构建植物理化诱变突变体库。诱变过程中,常采用的物理诱变因素有伽玛射线、快中子等;化学诱变中,常使用的化学诱变剂有DES、EMS等[10]。理化诱变处理一般效应较强,往往只引起个别或者少量位点的DNA结构发生变化,因而在总体上,所构建的理化突变体库,其遗传背景还是一致的。由于存在这个特征,所以在分子生物学的研究中,特别是在进行基因克隆和功能分析的研究上,理化诱变得到了极大关注。理化诱变操作方便,诱变效率高,会产生DNA的点突变、缺失或重排等。目前理化诱变在拟南芥、水稻等突变体库的创建上已得到广泛应用。同T-DNA或转座子标签相比,理化诱变的突变位点不含有已知标签的序列信息,所以通过理化诱变获得的突变体,对它进行基因分离,一般只能利用图位克隆的办法,这就需要构建一个突变性状分离的群体进行基因定位[11]。对获得的理化突变体库,要对突变体的相关基因进行筛选,一般采用两种办法：（1）设计该基因区段的特异引物,利用PCR扩增方法,进行突变体库的筛选,如果DNA片段的缺失存在于所设计引物的区段内,那么运用PCR所扩增出的产物会出现DNA片段长度的多态性[12];（2）针对EMS引起的植物基因组单碱基变化,一般利用TILLING技术,将包含目的片段的引物设计出来,进行PCR,以得到扩增产物,在PCR扩增产物中,如果有单碱基突变的存在,就可以将突变型DNA扩增片段和野生型变性后再复性,也可以利用变性高效液相色谱（DHPLC）或者识别错配位点的酶来检测这种错配碱基。TILLING技术现已实现了高通量和自动化的操作。进行理化诱变时,通常会导致植物基因组中的多位点突变,所以覆盖全基因组需要构建的突变体库不用太大,而且操作过程又比较方便,使得突变体库的构建相对容易一些。另外,在理化诱变中,不用涉及植物遗传转化及植物组织培养等过程,所以也就没有遗传转化和组织培养过程中存在的与基因型相关的限制因素。
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