Effect of sodium azide mutagen on balsam plant (Impatiens balsamina)

Bui  Minh Sang; Tran Dinh Gioi; Nguyen Thi Pha

doi:10.55250/Jo.vnuf.11.1.2026.021-029

Authors

Bui Minh Sang Can Tho University
Tran Dinh Gioi Cuu Long Delta Rice Research Institute
Nguyen Thi Pha Can Tho University

DOI:

https://doi.org/10.55250/Jo.vnuf.11.1.2026.021-029

Keywords:

Chemical mutation, Impatiens balsamina, mutation efficiency, sodium azide

Abstract

Cây hoa bất tử (Impatiens balsamina) là một loại cây cảnh phổ biến ở Việt Nam. Nghiên cứu này được tiến hành để đánh giá tác động của các nồng độ natri azide (SA) khác nhau lên quá trình đột biến và tạo ra các biến thể độc đáo nhằm tăng cường đa dạng di truyền của loại cây cảnh này. Hạt giống được xử lý với các nồng độ SA khác nhau (0%, 0,01%, 0,03% và 0,05%) trong ba ngày để xác định tỷ lệ nảy mầm, tỷ lệ sống sót của cây, sinh trưởng, các đặc điểm nông học, tần suất đột biến, hiệu quả và năng suất đột biến. Kết quả cho thấy, việc tăng nồng độ SA (0,03% và 0,05% SA) dẫn đến sự chậm trễ trong quá trình nảy mầm và giảm tỷ lệ sống sót của cây. Chiều cao của cây được xử lý với 0,05% SA thấp hơn so với nhóm đối chứng. Các nồng độ thử nghiệm có xu hướng làm tăng chiều dài lá và diện tích lá so với nhóm đối chứng, nhưng ít ảnh hưởng đến chiều rộng lá. Tuy nhiên, nồng độ cao hơn (0,05% SA) làm chậm đáng kể sự hình thành nụ và thời gian nở hoa. Một số cá thể đột biến tạo ra hoa có kích thước, màu sắc và cấu trúc khác biệt đáng kể so với giống đối chứng. Trong phạm vi nồng độ SA được áp dụng, nồng độ 0,03% SA trong ba ngày là phương pháp điều trị thích hợp nhất để gây đột biến ở cây Balsam, với hiệu quả và tỷ lệ đột biến cao nhất lần lượt là 4,79% và 0,52%. Những kết quả này cho thấy SA có thể hoạt động như một tác nhân gây đột biến mạnh, tạo ra sự biến dị có lợi ở cây Balsam khi được sử dụng ở nồng độ thích hợp.

References

[1]. Reshmi Rajan, KM Shana, VV Vishnupriya, PP Fahmeeda, PP Prajna & E Tamil Jothi (2022). Phytochemical and pharmacological potential of Impatiens balsamina. World Journal of Biology Pharmacy and Health Sciences. 12(02): 54-60.

[2]. Sanjar Umarov, Xushbek Ayasov & Fozilbek Mardonov (2025). Balsam impatiens (Impatiens balsamina L.) plant's distribution and bioecological and medicinal properties. Theoretical aspects in the formation of pedagogical sciences. 4(8): 200-202.

[3]. Sumit Pal, Anil K Singh & Anjana Sisodia (2023). Effect of physical and chemical mutagens on flowering and seed attributes of balsam (Impatiens balsamina). Journal of Pharmaceutical Innovation. 12: 4318-4326.

[4]. Nguyen Thi Pha, Bui Minh Sang, Mai Thanh Thao & Tran Dinh Gioi (2023). Effect of ethyl methane sulfonate on the mutants inducement in balsam plants (Impatiens Balsamina Linn.). Asian Journal of Plant Sciences. 22: 628-636.

[5]. Udage AC (2021). Introduction to plant mutation breeding: Different approaches and mutagenic agents. Journal of Agricultural Sciences – Sri Lanka. 16(03): 466-483.

[6]. Chaochih Liu, Giulia Frascarelli, Adrian O Stec, Shane Heinen, Li Lei, Skylar R Wyant, Erik Legg, Monika Spiller, Gary J Muehlbauer & Kevin P Smith (2025). Sodium azide mutagenesis induces a unique pattern of mutations. PLoS genetics. 21(6): e1011634.

[7]. Anne-Laure Boutigny, Nicolas Dohin, David Pornin & Mathieu Rolland (2020). Overview and detectability of the genetic modifications in ornamental plants. Horticulture Research. 7.

[8]. Sajad Hussain Mir & Insha Jan (2023). Sodium Azide as a Mutagen. Biotechnologies and Genetics in Plant Mutation Breeding. Apple Academic Press. 89-121.

[9]. Aras Türkoğlu, Metin Tosun & Kamil Haliloğlu (2022). Mutagenic effects of sodium azide on in vitro mutagenesis, polymorphism and genomic instability in wheat (Triticum aestivum L.). Molecular Biology Reports. 49(11): 10165-10174.

[10]. Aamir Raina & Samiullah Khan (2020). Mutagenic effectiveness and efficiency of gamma rays and sodium azide in M2 generation of Cowpea (Vigna unguiculata (L.) Walp.). BioRxiv.

DOI: 10.1101/2020.03.09.983486

[11]. Damanpreet Kaur & Amarjeet Kaur (2023). Effect of chemical mutagens on seed germination and seedling traits of jamun. Biological Forum – An International Journal. 15(2): 454-460.

[12]. Adeosun CA, Elem KA & Eze CD (2020). Mutagenic effects of sodium azide on the survival and morphological characters of tomato varieties. Nigerian Journal of Biotechnology. 37(1): 55-62.

[13]. Omeke JO, Ojua EO, Eze NM & Abu NE (2021). Effect of sodium azide induction on morphological traits of shombo and tatase (Capsicum annuum L.). Nigerian Journal of Biotechnology. 52(1): 111-117.

[14]. Owoeye HO, Ogundipe VO, Azeez AA & Olawuyi OJ (2025). Sodium azide-induced genetic variation of morphological traits in Capsicum accessions. Scientia Africana. 24(1): 170-190.

[15]. Gehan G Mostafa (2011). Effect of Sodium Azide on the Growth and Variability Induction in Helianthus Annuus. International Journal of Plant Breeding and Genetics. 5: 76-85.

[16]. Zhengjing Wu, Sujuan Liu, Bingjie An, Hao Zhang, Jingjing Wu, Chenfang Li & Yuan Long (2024). Mutagenesis and flowering-promoting by sodium azide in vitro culture of Cymbidium faberi Rolfe. Preprints. 2024061945.

[17]. Zeinullina Aiym, Rysbekova Aiman, Dyussibayeva Elmira, Zhirnova Irina, Zhanbyrshina Nursaule, Zhunusbayeva Zhazira & Svetla Yancheva (2023). Application of sodium azide for chemical induced mutagenesis of proso millet culture (Panicum miliaceum L.). Bulgarian Journal of Agricultural Science. 29(4): 623-631.

[18]. Ati Hassana Maryam & Adamu Abu Kasimu (2016). Effect of combined doses of gamma ray and sodium azide (mutagenic agents) on the morphological traits of some varieties of okra (Abelmoschus esculentus). African Journal of Agricultural Research. 11(32): 2968-2973.

[19]. Wiendra Ni Made Sastriyani & Pharmawati Made (2019). Morphological and anatomical changes by colchicine in seedling of Impatiens balsamina L. Advances in Tropical Biodiversity and Environmental Sciences. 3: 33-36.

[20]. Anas Hamisu, Bhupendra Koul, Ananta Prasad Arukha, Saleh Al Nadhari & Muhammad Fazle Rabbee (2024). Evaluation of the impact of chemical mutagens on the phenological and biochemical characteristics of two varieties of Soybean (Glycine max L.). Life. 14(7): 909.

[21]. Eze JJ & Dambo A (2015). Mutagenic effects of sodium azide on the quality of maize seeds. Journal of Advanced Laboratory Research in Biology. 6(3): 76-82.

[22]. Kumar S, Hariprabha S, Kamalakannan S, Sudhagar R & Sanjeevkumar K (2020). Effect panchagavya on germination and seedling growth of Balsam (Impatiens balsamina). Plant Archives. 20(1): 3735-3737.

[23]. Muhammad Aslam Baloch, Tanveer Fatima Miano, Niaz Ahmed Wahocho, Naheed Akhtar Talpur & Abdul Qadir Gola (2018). Germination, vegetative and flowering behavior of Balsam (Impatiens balsamina L.) in response to natural photoperiods. International Journal of Environment, Agriculture and Biotechnology. 3(4): 1421-1431.

[24]. Konzak CF, Nilan RA, Wagner J & Foster RJ (1965). Efficient chemical mutagenesis. Radiation Botany. 5: 49-70.

[25]. Dylan K Kosma & Matthew A Jenks (2007). Eco-physiological and molecular-genetic determinants of plant cuticle function in drought and salt stress tolerance. Advances in molecular breeding toward drought and salt tolerant crops. Springer. 91-120.

[26]. Fahd Al-Qurainy & S Khan (2009). Mutagenic effects of sodium azide and its application in crop improvement. World Applied Sciences Journal. 6: 1589-1601.

[27]. Ananthaswamy HN, Vakil UK & Sreenivasan A (1971). Biochemical and physiological changes in gamma-irradiated wheat during germination. Radiation Botany. 11(1): 1-12.

[28]. Rafiul Amin Laskar, Bhaskar Dowarah, Dilip Tamang, Sangeeta Das, Protiva Borah & Aamir Raina (2024). Improving French bean yield potential through induced mutagenesis using EMS and SA. Frontiers in Horticulture. 2: 1288720.

[29]. Srivastava P, Marker S, Pandey P & Tiwari DK (2011). Mutagenic effects of sodium azide on the growth and yield characteristics in wheat (Triticum aestivum L. em. Thell.). Asian Journal of Plant Sciences. 10(3): 190-201.

[30]. Jana MK (1962). X-ray induced mutants of Phaseolus mungo L. II. Sterility and vital mutants. Genetica Iberica. 14: 71-104.

[31]. Hasegawa H & Inoue M (1980). Effects of sodium azide on seedling injury and chlorophyll mutation in rice. Japanese Journal of Breeding. 30(4): 301-308.

[32]. Neha Naaz, Sana Choudhary, Nazarul Hasan, Nidhi Sharma, Khadiga Alharbi & Diaa Abd El Moneim (2024). Enhancing genetic variability in Trigonella species through sodium azide induction: morpho-physiological and chromosomal amelioration. Frontiers in Genetics. 15: 1378368.

[33]. Goyal S, Wani MR & Khan S (2019). Frequency and spectrum of chlorophyll mutations induced by single and combination treatments of gamma rays and EMS in urdbean. Asian Journal of Biological Sciences. 12(2): 156-163.