РЕЧЬ М.А. ОЛЬШАНСКОГО
РЕЧЬ М.А. ОЛЬШАНСКОГО
Академик М.А. Ольшанский. Оценивая правильность той или иной теории, важно установить, в какой мере данная теория помогает практической работе. Если с точки зрения селекционно-семеноводческой практики сравнить мичуринское учение и менделизм-морганизм, то со всей очевидностью выявляется, что последний не только не помогает, но часто бывает вреден для дела. Мичуринская же генетика вооружает селекционеров действенными методами улучшения породных качеств семян. Остановлюсь на нескольких примерах.
Еще 10 лет назад в семеноводческой работе господствовала «научно обоснованная» теория невозможности улучшения породных качеств семян. Учение Иогансена о чистых линиях, отрицание наследственной изменчивости организмов под влиянием условий существования, механистическая трактовка процессов оплодотворения и отрицание творческой роли отбора служили «научной» основой семеноводства. Лишь после работ академика Т.Д. Лысенко стало возможным коренным образом перестроить семеноводство. С 1938 г. семеноводческая работа строится на основе учения о воспитании растений, внутрисортовом скрещивании, отборе. Именно на этой основе селекционные станции стали выращивать более урожайную элиту.
В настоящее время Всесоюзный селекционно-генетический институт и некоторые другие селекционные учреждения разрабатывают новый метод повышения урожайных качеств семян – на основе межсортовой гибридизации в условиях свободного опыления. На первых итогах этой работы Института остановлюсь несколько позже.
Под влиянием теории менделизма-морганизма в селекции перекрестно-опыляющихся растений широко применялся метод инцухта (принудительное самоопыление). Более того, этот метод считался основным в селекции перекрестников, вследствие чего много времени и средств было затрачено селекционерами впустую. Нередко этот метод, особенно в животноводстве, наносил и прямой вред. Работы мичуринцев по биологии оплодотворения позволили развенчать этот метод, являющийся порождением формально-генетической теории.
Действенность мичуринского учения ярко выявляется при решении вопроса о плановости селекционного процесса. Самая возможность планировать селекционную работу отрицается формальной генетикой. Вот почему менделисты-морганисты так яростно выступали против академика Т.Д. Лысенко, когда он экспериментально начал доказывать, что соответствующим подбором родительских пар можно в короткий, планово заданный срок вывести методом гибридизации новые сорта сельскохозяйственных растений.
Опыт выведения, на основе теории подбора родительских пар для скрещивания, сортов яровой пшеницы Лютесценс 1163 и Одесская 13 и сорта ярового ячменя Одесский 14, а также выведения сорта хлопчатника Одесский 1, полученного на основе принципа браковки по первому поколению гибридов, блестяще подтвердил возможность планирования селекционного процесса, если в работе руководствоваться мичуринским учением.
Академик Т, Д. Лысенко в своем докладе уже изложил основы мичуринского учения о направленном изменении наследственности организмов путем их воспитания. Приведу относящиеся сюда некоторые примеры из работ Института.
Путем посева под зиму ярового ячменя сорта Паллидум 32 получен озимый ячмень, который по зимостойкости превышает любой из существующих ныне сортов озимого ячменя. Кроме того, выведенный сорт ячменя созревает значительно скорее (что имеет большое значение для юга), чем озимый ячмень. Например, в 1948 г. новый сорт ячменя начал колоситься на 7-8 дней и созрел на 5 дней раньше, чем стандартный сорт озимого ячменя Красный дар.
В сортоиспытании Института находятся сорта яровой пшеницы, полученные путем направленного изменения из озимых пшениц. Эти новые формы яровой пшеницы близки по урожайности к лучшим нашим стандартам яровой пшеницы, а сорт Новокрымка 204 даже превышает их. В технологическом отношении выведенные сорта пшеницы близки к стандартам, либо превышают их. Интересно также отметить поведение новых сортов пшениц в отношении устойчивости их к твердой головне. Известно, что Гостианум 237 и особенно Украинка неустойчивы к твердой голозне. Будучи же превращены, путем направленного воспитания, в яровые, они приобрели устойчивость к этой болезни. Так, в условиях провокационного посева, на фоне искусственного заражения спорами твердой головни, озимая Украинка и Гостианум 237 были поражены на 95 и 89%, а эти же сорта, измененные в яровые, – соответственно на 4 и 3%. Таким образом, неустойчивые к головне озимые сорта, превращенные в яровые стали весьма устойчивыми.
Выяснилось, что направленное путем воспитания изменение природы растений ведет не только к изменению требований растений в стадии яровизации, но у части растений изменяются и другие признаки; например, у пшеницы изменяется опушенпость первых листьев, окраска колосьев, остистость, длина вегетационного периода и т.д.; у ячменя наблюдается переход от многорядного к двухрядному (и наоборот), изменяется остистость и др.
Таким образом, измененные яровые сорта пшениц, о которых идет речь, неоднородны по своему генотипическому составу. Среди них есть и лучшие и худшие. Путем отбора из этого материала выделены линии, характеризующиеся хозяйственно ценными признаками. Так, одна из линий яровой пшеницы Кооператорки отличается высокой скороспелостью; в этом году, в сортоиспытании она выколосилась на два дня раньше наиболее скороспелого сорта Лютесценс 1163. Другие линии, выведенные из пшениц Кооператорки и Украинки, отличаются высокой стекловидностью зерна, приближающейся к стекловидности зерна твердой пшеницы. Не предрешая вопроса о выведении в ближайшем году сорта из этого материала, все же можно определенно сказать, что он представляет значительный интерес для селекции.
Если к сказанному добавить, что, как говорил здесь академик Т.Д. Лысенко, уже получены, путем направленного изменения, высокозимостойкие сорта озимой пшеницы, то будет очевидным, что направленное изменение природы растений становится методом селекционной работы.
Блестящим примером, доказывающим возможность массового направленного изменения природы растений, являются результаты работ по летним посадкам картофеля. Как известно, летние посадки картофеля позволили разрешить проблему этой культуры на юге Украины. Летние посадки не только прекращают вырождение посадочного материала картофеля, но и ведут к улучшению его породных качеств, что блестяще подтверждено опытами и широкой колхозной практикой.
В арсенал методов селекционной работы включается и вегетативная гибридизация. Вегетативные гибриды, полученные путем прививки томата на паслен и на дерезу (Lycium barbarum), оцениваются нами в основном сортоиспытании. Можно уже сейчас сказать, что эти вегетативные гибриды по скороспелости не уступают или даже превосходят наиболее скороспелые сорта томатов. По урожайности (как можно судить по плодоношению) эти гибриды значительно превысят скороспелые сорта. Вегетативные гибриды отличаются ценным свойством – у них вовсе не опадают бутоны и завязи, тогда как опадение бутонов и завязей в той или иной степени происходит у всех известных сортов томатов.
Разрешите более подробно остановиться на разработке предложенного академиком Т.Д. Лысенко нового способа улучшения породных качеств семян старых сортов и выведения новых сортов – способа, основанного на гибридизации при свободном опылении, обеспечивающем наилучшие возможности биологической избирательности при оплодотворении. Этот метод разрабатывается в Институте на озимой и яровой пшенице, кукурузе, ржи, подсолнечнике, ячмене и хлопчатнике. Такой набор культур обеспечит разрешение как проблемы в целом, так и ряда частных вопросов по каждой культуре в отдельности.
При постановке темы мы исходим из следующих, уже известных, закономерностей:
1. Скрещивание придает силу, большую жизненность потомству.
2 Гибриды обладают большей пластичностью по сравнению с родительскими формами, размножавшимися значительное время в чистоте.
3. В процессе оплодотворения проявляется избирательность, а поэтому в случае, если признаки биологической приспособленности совпадают с признаками практически полезными, можно использовать это свойство, эту закономерность для селекции. Отсюда гибридизация лучших сортов для данной местности, например, озимой пшеницы, при свободном ветроопылении повысит жизненность исходных материнских сортов и их устойчивость к различным невзгодам, а следовательно, и урожайность.
Разрабатывая эту тему, мы исходим также из большого опыта работы по внутри сортов ому скрещиванию самоопылителей и дополнительному опылению перекрестников. Наряду с этим, накоплен значительный материал по каждой культуре в отдельности. Так, по озимой пшенице довоенные опыты Д.А. Долгушина дали первые положительные результаты такой гибридизации. Такого же рода работы известны по ржи (Авакян, Глущенко и др.). которые показывают, что при межсортовом опылении сравнительно хорошо сохраняется типичность сорта и повышается урожайность. По кукурузе межсортовая гибридизация (правда, пока что с использованием только первого поколения) применяется уже в производстве. По хлопчатнику большой гибридный материал, полученный в Институте от скрещивания свыше тысячи комбинаций родительских пар, говорит о большей урожайности гибридов по сравнению с родительской формой. Аналогичный материал имеется и по другим культурам.
Таковы вкратце предпосылки для постановки и разработки данной темы. Полученные первые результаты работы говорят о том, что Институт стоит на правильном пути.
В 1945 г. был получен большой гибридный материал, в количестве 59 тысяч зерен, от опыления наших лучших сортов озимой пшеницы Одесская 3 и Одесская 12, а также двух других сортов, занимавших до сих пор (да и теперь занимающих) большие площади, – Украинка и Гостианум 237. Эти сорта были опылены смесью пыльцы (при помощи ветра) многих других сортов. Сейчас мы имеем возможность изучить уже первое, второе и третье поколения этих гибридов.
В итоге подробного и всестороннего изучения можно уже сейчас сделать определенный вывод: по четырем сортам мы получили более урожайные семена; по этим сортам гибриды оказались более жизненными, более приспособленными и урожайными. А так как эти сорта сами по себе являются лучшими для многих областей Украины, то можно с уверенностью сказать, что Институт сейчас является обладателем около 100 ц самых урожайных семян озимой пшеницы для южных областей Украины.
Обращаюсь с просьбой к Академии и Министерству сельского хозяйства разрешить нам посеять гибриды сортов Одесская 3 и Одесская 12 как суперэлиту и широко испытать их на участках Госсортсети южных областей СССР. Что же касается Украинки и Гостианум 237, то их целесообразно широко испытать на сортоучастках областей, где эти сорта районированы.
По кукурузе эта тема разрабатывается в направлении использования в производстве не только первого, но и второго, третьего и последующих гибридных поколений. Предполагается, что если выполнить определенные требования, то можно получать урожайные гибриды не только в первом, но и в последующих поколениях. Как показал опыт работы Института, требования эти таковы:
1. Для скрещивания необходимо брать в качестве материнского растения наиболее урожайный для данного района сорт, подобрав из других хороших сортов отцов-опылителей. Исходным материалом для скрещивания должны служить семена с высокоурожайных участков, где проводилось дополнительное опыление. В качестве примера, говорящего о том, что переопыление ведет к повышению урожайных качеств семян, приведу данные испытания обычной и переопыленной элиты. По сорту Броунконти урожай переопыленной элиты составил с гектара в 1939 г. 19,5 ц, обычной – 16,2 ц; в 1940 г. соответственно 32,7 и 28,5 ц; в 1947 г. – 39,9 и 34 ц. Поражаемость пузырчатой головней составила в 1939 г. по переопыленной элите 3,4%, по обычной 9,4%; в 1940 г. соответственно 4,4 и 8,2%. По сорту Грушевская урожай в 1947 г. составил с гектара: переопыленной элиты 40,4 ц, обычной 36,2 ц. Как видим, переопыление улучшает урожайные качества исходного материала. В нашем опыте по гибридизации кукурузы взяты сорта Броунконти и Миннезота, Броунконти и Грушевская. В качестве материнского растения взят наиболее урожайный сорт – Броунконти. О значении материнского сорта при гибридизации говорят следующие данные. В испытании 1947 г. гибриды Броунконти и Миннезота 23 дали урожай с гектара 36,5 ц, гибриды от реципрокного (обратного) скрещивания Миннезоты 23 X Броунконти дали на 7,2 ц меньше (29,3 ц).
2. Посев сортов для гибридизации производится так, чтобы каждый ряд материнского сорта чередовался с одним рядом отцовского. На посевах, в период цветения, производится многократное дополнительное опыление. Гибриды, полученные таким способом, оказываются более урожайными и более устойчивыми к пузырчатой головне по сравнению с гибридами, полученными обычным, применяемым в производстве, путем (посев одного рядка отцовского сорта через два рядка материнского, без применения дополнительного опыления). Так, гибриды, полученные по методике, применяемой Институтом, дали в испытаниях прошлого года урожай с гектара 41,6 ц, а обычные гибриды 36,1 ц. Поражение пузырчатой головней в условиях искусственного заражения составило соответственно 32 и 48%.
3. Гибриды надо выращивать в условиях высокой агротехники, производя систематическое переопыление и отбор.
Повторяю, есть основание предполагать, что если взять для гибридизации Броунконти и Миннезота 23, Броунконти и Грушевская семена с высокоурожайных участков, где применялось переопыление, посеять через ряд материнский и отцовский сорта, производить в период цветения несколько раз дополнительное переопыление и полученные таким образом гибриды выращивать в условиях высокой агротехники, произвести на этих посевах многократное дополнительное опыление и отобрать из урожая лучшие початки на семена, то во втором поколении не будет снижения урожайности по сравнению с первым.
Проведение такого же рода работ на посевах второго поколения дает урожайное третье поколение и т.д.
В текущем году в сортоиспытаниях Института изучаются первое, второе и третье поколения гибридов. Говорить сейчас об окончательных результатах испытаний нельзя. Но, как можно судить уже сейчас по развитию растений второго и третьего поколений, они по внешнему виду не уступают первому поколению. Подсчет образовавшихся початков по состоянию на 24 июля показал, что в среднем на одно растение число початков у первого, второго и третьего поколений примерно одинаковое. У растений второго и третьего поколений образовалось даже несколько большее количество початков. Так, в первом поколении в среднем на одно растение образовалось 2,11, во втором 2,33 и в третьем 2,48 початка. Следовательно, есть основания предполагать, что материал второго и третьего поколений по урожайности, во всяком случае, не уступает урожайности первого поколения.
По ржи для получения более урожайных семян были переопылены в прошлом году четыре лучшие для нашего района сорта: Петкус Веселоподолянский, Петкус Харьковский, Таращанская тип 2 и Таращанская тип 4. Каждый из переопыленных сортов находился в этом году в сортоиспытании. Предполагаем, что переопыленные сорта будут урожайнее оригинальных исходных сортов. В текущем году мы уже собрали около 20 ц семян гибридов районированного у нас сорта Петкус Веселоподолянский.
По подсолнечнику изучается второе поколение гибридов, полученных в условиях свободного переопыления на специальном посеве шести лучших сортов – Ждановский 8281, 1813, 1646, 4418, 3519 и 4036. По довоенным опытам мы знаем, что гибридизация повышает урожайность подсолнечника. Но мы не располагаем еще достаточными данными о влиянии гибридизации на такие важные у подсолнечника признаки, как масличность и лузжистость. Некоторые данные, относящиеся к этому вопросу, имеются лишь по дополнительному опылению. Так, по сорту Ждановский 8281 полученные от дополнительного опыления семена имели 39% лузги, а обычные семена 42,3%; содержание жира в ядре составляло соответственно 51,8 и 49,0%. Как видим, дополнительное опыление улучшает породные качества семян в отношении масличности и лузжистости. Сейчас получены первые данные, свидетельствующие о том, что и после межсортовой гибридизации соответственно подобранных сортов повышается процент масличности и снижается лузжистость. Например, анализ на содержание жира s первом поколении межсортового гибрида Ждановский 8281 дал следующие результаты; стандарт Ждановский 8281 содержал в ядре 54% жира, а все семьи этого же сорта, полученные от опыления другими сортами, имели более высокий процент жира: до 59% жира имели 35 семей, от 59 до 61,5% – 19 семей и более высокий процент жира (до 64,6%) – 6 семей.
По лузжистости: стандарт Ждановский 8281 в этом же опыте имел лузжистость 41,3%, а все семьи этого сорта, полученные от межсортовой гибридизации, имели меньший процент лузжистости: близкий к стандарту – 5 семей, 36-40% – 42 семьи и значительно более низкий, 32-36%, – 13 семей.
Судя по всходам и последующему развитию растений опыты текущего года также подтвердят большую урожайность гибридов. Любой человек, даже не специалист, проходя по делянкам сортоиспытания, мог безошибочно указать, руководствуясь только внешним видом растений, на какой делянке посеяна элита того или иного сорта и на какой делянке посеян его гибрид; гибриды всех сортов были более мощные, более высокие, с более интенсивной зеленой окраской. Корзинки гибридов, по произведенным измерениям, оказались также несколько крупнее, чем корзинки растений в контроле; например, по сорту Ждановский 8281 корзинки элиты имели в диаметре 21,7 см, а гибридов (речь идет о втором поколении гибридов) 22,6 см; по сорту 1813 соответственно 21,7 и 21,9 см; по сорту 1646-21,5 и 22,7 см; по сорту 4418-22,6 и 23,5 см; по сорту 3519-20,4 и 23,1 см; по сорту 4036-22,3 и 24,1 см.
При подтверждении более высокой урожайности, масличности и меньшей лузжистости у второго поколения гибридов, по сравнению с контролем тех же сортов в этом году, можно будет ставить вопрос со следующего года о производстве элиты того же Ждановского 8281 на основе опыления его смесью указанных выше сортов. В этом году мы будем иметь семян гибридов сорта Ждановский 8281 около 20 ц. Это будут, возможно, самые урожайные и высокомасличные семена подсолнечника для южных областей Украины.
Интересные результаты, характеризующие большую пластичность созданных гибридов, по сравнению с нашими лучшими сортами ячменя Одесский 9 и Одесский 14, получены в сортоиспытании. В засушливом 1946 г. более позднеспелый сорт Одесский 9 дал урожай ниже скороспелого ячменя Одесский 14, а в 1947 г., отличавшемся засухой в первой половине вегетационного периода и осадками во второй, сорт Одесский 9 дал урожай выше, чем Одесский 14. Как же вели себя в эти неблагоприятные годы гибридные популяции? Гибриды (Одесский 14><Одесский 14) X X Уманский, (Крымский 17 X Одесский 18) X (Медикум 81/7Х X Одесский 11), Одесский 9X Уманский в засушливом 1946 г. дали урожай выше или близкий к урожаю скороспелки Одесский 14 и в 1947 г. – выше или близкий к урожаю более урожайного в этом году сорта Одесский 9. В среднем за Два года гибриды дали урожай выше среднего урожая одного и другого сорта. Таким образом, гибридные растения, являясь более пластичными, меньше пострадали – от засухи в 1946 г. и лучше использовали благоприятные условия второй половины вегетационного периода в 1947 г.
При испытании 20 гибридных популяций ячменя более продуктивными из них оказались преимущественно комбинации, полученные от скрещиваний первого поколения гибридов с третьим сортом или же с первым поколением другой комбинации скрещивания. Так, в 1947 г. комбинация Медикум 81/7Х Ганна Лоосдорфская (испытывалось шестое поколение) дала урожай 19,8 ц с гектара; при скрещивании первого поколения этой комбинации с сортом Одесский 18 (шестое поколение) урожай составил 21,1 ц; от скрещиваний того же первого поколения с первым поколением комбинации Крымский 17 X Одесский 18 (шестое поколение) получен урожай 22,6 ц с гектара.
По лучшим гибридным популяциям, представлявшим шестое и седьмое поколения, заложены в прошлом году питомники отбора; семена отобранных растений из каждой популяции высеяны для дальнейшей оценки и отбора. Лучшие семьи по каждой отобранной популяции, в количестве нескольких сот, будут объединены и поступят в испытание и размножение как новые сорта.
По хлопчатнику, на основе браковки по первому поколению гибридов, был выведен скороспелый урожайный сорт Одесский 1. В связи с работой по его выведению, для выяснения закономерностей развития первого и последующих поколений, изучалось большое количество (свыше 1000) гибридных комбинаций. Выяснилось, что при скрещивании наших скороспелых сортов со многими другими формами получаются гибриды заметно лучше родителей по силе и мощности растений, скороспелости, величине коробочек, выходу и качеству волокна и, в итоге, по урожайности. В том случае, когда скрещенные сорта относились к лучшим сортам для нашего района, гибриды вели себя лучше родителей во втором и последующих поколениях.
В 1946 г. отобраны по первому поколению три лучшие комбинации. Вырастив в зиму 1946/47 г. второе поколение в теплице и в зиму 1947/48 г. четвертое поколение, мы уже можем в полевом посеве текущего года высеять, для получения в сравнимых условиях, первое, второе, третье, четвертое и пятое поколения отобранных трех комбинаций. Сравнив изменчивость основных хозяйственных признаков – урожайности, скороспелости, крупности коробочки, гоммозоустойчивости, выхода и длины волокна – в пяти поколениях, мы сможем сделать достоверный вывод об использовании этих гибридных популяций в качестве новых сортов. Так как предварительное изучение трех поколений в прошлом году, а также изложенные выше наблюдения и теоретические предпосылки говорят о возможности выведения таким путем сорта, отдел селекции хлопчатника Института взял обязательство дать уже в текущем году новый скороспелый урожайный сорт хлопчатника, получив для дальнейшего размножения и изучения его 100 кг семян.
Подводя итог сказанному, можно отметить, что достаточно большой экспериментальный материал позволяет уже в этом году надежно оценить новый метод создания высокоурожайных семян. Несколько слов по вопросу об управлении расщеплением гибридов. Формалисты-генетики отрицают самую постановку данного вопроса. Лет 10 назад, когда мне пришлось на комиссии Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук имени В.И. Ленина утверждать тематический план работы нашего Института, включавший тему «Управление расщеплением гибридов», один из видных генетиков демонстративно вышел, заявив, что он даже не может присутствовать при обсуждении этой проблемы. Сейчас Институт получил уже первые экспериментальные данные, убедительно доказывающие возможность управления расщеплением гибридов.
Управлять расщеплением гибридов можно путем создания соответствующих условий их воспитания. Гибриды нескольких яровых сортов с озимыми дали во втором поколении, при одновременном посеве весной в поле, различное соотношение яровых и озимых, в зависимости от условий выращивания первого поколения. Если первое поколение выращивалось при осеннем посеве в поле, то во втором поколении количество яровых было наименьшим. Заметно больше яровых было в том случае, когда первое поколение выращивалось при посеве весной в поле, и, наконец, больше всего появилось яровых растений во втором поколении в том случае, если первое поколение выращивалось в теплице.
Во втором поколении обнаружены также совершенно нерасщепляющиеся семьи. Изучение третьего поколения подтвердило константность, стабильность многих из этих гибридных семей.
Как видите, утверждение формальной генетики о невозможности управлять процессом расщепления гибридов также оказалось ложным. (Аплодисменты.)
Академик П.П. Лобанов. Слово имеет академик И.Г. Эйхфельд.