Колос Сибири, 1975, № 25

=1ШШШ111!1П11Ш1ШШП1!111Ш1ШШШШ11НШ!111ШШ11!11Ш111Ш1[1Ш11111111ШШ11ШШ111ШШ111Ш!1111111111!11111111111Ш11 ПРОБЛЕМЫ И СУЖДЕНИЯ В наш бурный XX век навряд ли кого удивишь таким соче­ танием : хромосомы и се л е к ­ ция. И все же напомним , что оно отражает и классическое состояние науки о селекции , и ее будущ ее . Классическое — потому, что хромосомная тео ­ рия наследственности , сф о р ­ мулированная и эксперимен ­ тально доказанная в первой четверти нашего века , откры ­ ла новую эпоху а той части деятельности человека , кото­ рая называется селекцией . Перед преобразователем жи­ вой природы хромосома пред ­ стала как структурный и ф ун к ­ циональный компонент ядер- ного комплекса , управляющий развитием организма и обес­ печивающий преемственность поколений. Под менделевские законы наследования призна­ ков была подведена строгая материалистическая основа. Известно , однако , что от по­ знания явления до сознатель ­ ного управления им не всегда один шаг. Хромосомная тео ­ рия наследственности раскры ­ ла глубинные процессы , ле ­ жащие в основе естественной эволюции, принципы которой были сформулированы ге­ ниальным Дарвином . Но чело­ века XX века не мо гут удов ­ летворить темпы естественной эволюции. Природа не счи­ тает годы , деся ти ле тия и даже столетия . Она располагает ты ­ сячелетиями , миллионами и миллиардами лет. Человека не всегда удовлетворяет и на­ правление эволюционного про­ цесса . Например , диком у зла­ ку не обязательно иметь круп ­ ное зерно с высоким со держ а ­ нием клейковины , так необхо­ димой для получения качест­ венного хлеба . А зачем приро­ де сочетать в одном виде вы­ сокую засухоустойчивость с высокой продуктивностью ко­ лоса и устойчивостью стебля против полегания, да ещ е с отзывчивостью на удобрения . Естественный процесс эволю ­ ции идет в направлении, кото­ рое обеспечивает наиболь­ шую приспособленность и вы­ живаемость вида в конкретных климатических условиях . Перед селекцией , удивитель­ но точно названной великим Н. И. Вавиловым эволюцией , управляемой волей человека , стоят гораздо более сложные задачи . С одной стороны , не­ обходимо опережать темп е с ­ тественной эволюции, а с д р у ­ гой, сочетать в одном сорте такие признаки , которые удов­ летворяли бы самым высоким требованиям современного зем ледели я . Человечество все пристальнее обращ ает свои взоры на селекцию . И, надо сказать , надежды его не на­ прасны . За последние два— три д е ­ сятилетия целые народы ощ у ­ тили плоды селекционеров — кормильцев планеты . Голод от­ ступает вопреки пессимистиче- тики. Сочетая гибридоло гиче­ ский анализ с цитологическим , удалось установить связь м еж ­ ду определенной хромосомой и признаками . Такой комплек­ сный цитогенетический анализ позволяет выявить влияние каждой хромосомы на разви­ тие селекционно важных при­ знаков . Специально р а зр аб о ­ танными методами опр едел я ­ ется место расположения (ло ­ кализация) генов в хромосом е , контролирующ их тот или иной признак: озимость или яро- вость , высокорослость или кар­ ликовость растения , устойчи- определенную пару хромо ­ сом одного сорта гомологич­ ной парой др у го го сорта . Такие целенаправленные замещ ения возможны не толь ­ ко внутри вида, но и, что осо ­ бенно примечательно , м еж д у видами внутри рода и даже м еж д у родами . Правда , при межвидовом и межродовом замещении или добавлении хромосом задача услож няется тем , что с генами , контроли­ рующими полезные признаки , например , устойчивость к бо­ лезням , мо гу т соседствовать гены с нежелательным эф ф е к ­ том , например, позднеспе­ лость . Здесь на помощь при­ ходит экспериментальный м у ­ та генез . Физическими ф а к то ­ рами (рентгеновскими и гам­ ма-лучами , нейтронами и дру- ским прогнозам некоторых зарубежны х ф утуро ло го в . И немалая заслу га в этом при­ надлежит искусству селекции , которая все более и болеё приобретает черты науки. Гибридизационная , мутацион ­ ная и полиплоидная селекция поражают своими успехами даж е самы х заядлы х скепти­ ков. Разработанные системы скрещивания специально по­ добранных родительски х ком ­ понентов и направленный о т­ бор в расщ епляющ ихся гиб ­ ридных поколениях позволяют создать уникальные сорта сельскохозяйственны х р а с те ­ ний, которые сочетанием при­ знаков поразили бы самого Дарвина . Ни жара , ни холод , ни за су ­ ха, ни ливни, ни болезни не мо гу т остановить поступь сов­ ременной селекции . Успехи отечественной и мировой се­ лекции свидетельствую т о том , что человечество мож ет опти­ мистически смотреть в б у д у ­ щее. Однако проблемы , стоящие перед селекцией , не убывают . Наоборот , их становится все больше . Направленное , плано­ мерное преобразование хр о ­ мосомного комплекса с целью наиболее полной реализации потенциальных возможностей растительного мира — вот бли­ жайшая задача цитогенетики — науки, возникшей на стыке двух наук : цитологии и гене ­ вость или восприимчивость к определенной расе болезни и многие д р у ги е . На основе этих данных составляю тся генные карты хромосом вида. После то го как американ ­ ский цитогенетик Э . Сирс в р е зуль та те пятнадцатилетне­ го кропотливого тр уд а создал серии анеуплоидны х линий, можно без преувеличения ска ­ зать , что в генетике и се л е к ­ ции пшеницы наступила новая эпоха. В зависимости от серии в каждой линии о тсутств уе т ли­ бо дополнительно им еется оп­ ределенная хромосома или о д ­ но из плеч хромосомы , причем в одинарной либо двойной до ­ зе . Изучение каждой такой ли­ нии с утраченной или дополни­ тельной хромосомой в ср ав ­ нении с линией , имеющей пол­ ный их набор , д ае т возмож ­ ность определить генетический вклад целой хромосомы или ее части (плечо ) в развитие от­ дельны х или комплекса призна­ ков. Имея серии таких линий по разным сортам мягкой пше­ ницы, хар ак теризующ и хся о д ­ ним или несколькими ценными признаками , удае тся специаль­ ной системой скрещивания , со ­ провождающ ейся цитологи­ ческим контролем , замещ ать гими) о тделяю т д р у г от д р у ­ га тесно сцепленные гены , пос­ ле чего от источника (донора) переносят уже не целые хро ­ мосомы , а отдельны е блоки их, которые вживляю тся в хромосом у вновь со здаваем о ­ го сорта . Это направленное преобра­ зование ядерно го материала неслучайно названо хромосом ­ ной инженерией . В цитогенетических экспери­ ментах зарубежны х исследова­ телей удалось перенести в пшеничное растение блоки хромосом с генами зимостой­ кости от озимой ржи, генами устойчивости к бурой ржавчи­ не от эгилопса , генами устой­ чивости к стеблевой ржавчине от пырея. В нашей стране в начале 60-х годов начаты и успешно развиваются цитогенетиче­ ские исследования в лабора­ ториях генетики пшеницы Ин­ ститута цитологии и генетики СО АН С С С Р под ру ко во д с т­ вом кандидата сел ьско хо зяй с т­ венных наук О . И. М айстренко . В 1969 году в лаборатории цитологии и генетики Сиб- НИИСХоза такж е начаты иссле­ дования по цитогенетике пше­ ницы. Была поставлена задача со здать серию линий по уни­ кальному сибирскому сорту «мильтурум-553» . В каждой из 21 линии должна о тсутство ­ вать определенная хромосома . Работа по созданию серии идет к завершению . Н аряду с этим ставилась задача выявить влияние каждой хромосомы гибрида «чайниз спринг» и «мильтурум-553» на развитие признаков, имеющих важное значение в селекции . В поле­ вых экспериментах удалось по­ казать , что хромосомы гибри­ да сущ ественно различаю тся по своему генетическому вкла­ д у в развитие десяти хо зяй ст­ венно-ценных признаков, та ­ ких, как темп развития , э ле ­ менты продуктивности колоса , длина стебля и др у ги х . Х ар а к ­ терно , что хромосомы оказы ­ вают влияние одновременно на развитие нескольких при­ знаков . Показано , что три хр о ­ мосомы одновременно влияют на развитие деся ти , пять хро­ мосом — девяти , семь хромо ­ сом — восьми и четыре хро ­ мосомы — семи признаков. Э ф ф е к т отдельны х хромо­ сом настолько велик , что их утрата вызывает р е зкое сни­ жение продуктивности р а сте ­ ния. Подобные эксперименты не только расширяю т наши знания о роли хромосом . Глав­ ное заключается в том , что они позволяю т соверш енст­ вовать ме тоды селекции . Но это лишь начало. Перед нами стоят большие и сложные задачи . Необходимо создать серии анеуплоидны х линий по лучшим отечественным и зар у ­ бежным сортам . А затем эти сорта использовать д л я кон струирования новых сортов пшеницы. Эта задача мож ет быть р е ­ шена только при кооперации исследова тельских лаборато ­ рий, обеспеченных высококва­ лифицированными кадрами . Д ум аю , что в Сибири имеются все возможности , чтобы объе­ динить усилия цитологов , гене­ тиков и селекционеров СО ВАСХНИЛ и СО АН для р еш е ­ ния этих животрепещущих проблем современной селек ­ ции. Р. ЦИЛЬКЕ, зав. лабораторией цитоло­ гии и генетики Сиб- НИИСХоза, кандидат сель­ скохозяйственных наук. Ом ск . БЕРЕЧЬ ПРИРОДУ! а Микрозаповедники В Иркутской области, на холмистом склоне неподале­ ку от Байкала, организуется микрозаповедник для полез­ ной мезофауны. Здесь бе­ рутся под охрану естествен­ ные популяции полезных на­ секомых — опылители и эн- томофаги, а также весь не­ большой (около пяти гекта­ ров) растительно - животный комплекс, выявле н н ы й активистом научно-студен­ ческого общества Иркутско­ го государственного универ­ ситета студентом^биологом JI. Долговым. Ходатайство об организации здесь запо­ ведника возбудило научно­ студенческое общество. По этому вопросу принято поста­ новление Иркутским горко­ мом ВЛКСМ, уже официаль­ но утвержденное админист­ рацией государственного ле­ соохоторыбного хозяйства «Байкал», на чьей террито­ рии располагается участок. Научный куратор заповедни­ ка — Иркутский государст­ венный университет. В насто­ ящее время составляются планы научной работы (изу­ чение опылителей, энтомофа- гов, вредителей леса) и сме­ та расходов, связанных с ог­ раждением и другими необ­ ходимыми мероприятиями, на финансирование и осуще­ ствление которых охотно идет «Байкал». Насколько правомочны та­ кие микрозаповедники (по­ стоянно и полностью охраня­ емые небольшие биогеоцено­ зы) и микрозаказники (вре­ менно или частично охраня­ емые участки)? Отчуждать и заповедовать участки площадью до десяти гектаров вправе облисполко­ мы. Но более практичный путь указал заместитель ми­ нистра сельского хозяйства СССР И. Н. Кузнецов, пред­ ложивший Омскому облис­ полкому, ходатайствовавше­ му о заповедовании неболь­ шого участка с полезной эн- томофауной, сохранить зем­ лепользование и руководст­ во заказником за совхозом «Лесной», на чьих землях он находится. В результате в 1972 году облисполком при­ нял решение об организации заказника площадью 6 ,5 гек­ тара без исключения его из состава земель совхоза; сов­ хозу поручена и охрана уча­ стка. Конкретные меры по охра­ не микрозаповедников пре­ дусматриваются в зависимо­ сти от особенностей их рас­ положения, а также от ре­ альных материально - техни­ ческих возможностей хозяй­ ства и научного куратора участка — вуза, школы, об­ щественной организации. Быстро и наглядно прояв­ ляется воспитательная роль таких малых заповедников: неприкосновенность их вле­ чет за собой пышное разви­ тие мелкой фауны и флоры. Процесс этот осязаем и видим в гораздо большей степени, чем в удаленном от населе­ ния «большом» заповеднике. «Небольшой, да свой» — этот своеобразный девиз мо­ жет стать и стимулом к ши­ рокому развитию этой новой формы охраны природы. «Малая форма» охраны природы может, в конечном счете, привести к тому, что в целом по стране, без сокра­ щения сельскохозяйствен­ ных угодий, значительно воз­ растет площадь охраняемых территорий. В зоне интенсивного зем­ леделия, мелиорации и ур­ банизации основная задача таких микрозаповедников — резервировать для науки и хозяйства остатки полезной и интересной мезофауны и флоры как возможный цен­ нейший генофонд. Но не ме­ нее важны эти проблемы и в Сибири — территории, пока еще сравнительно мало из­ мененной человеком, но даю­ щей массу возможностей для развития множества новых форм охраны окружающей среды. Здесь, в Сибири, они прививаются прочнее и быст­ рее, чей где-либо, и в этом наглядно убедил опыт ново­ сибирского Академгородка. Инициатива активистов научно - студенческого об­ щества Иркутского универ­ ситета по организации запо­ ведника для мезофауны за­ служивает всяческого одоб­ рения и поддержки. В. ГРЕБЕННИКОВ, мл. научный сотрудник СибНИИХима. ЖИВОТНОВОДАМ П Р И Г ОР ОДА Ежемесячное исследование химического состава товар­ ного молока совхозов Новосибирского района начали уче­ ные СибНИПТИЖа. Значение этой работы комментирует заведующий лабораторией физиологии лактации и тех нологии молока, кандидат биологических наук М. Л. ПЕИНОВИЧ. Свыше ста различных компонентов входит в сос­ тав молока. Это полноцен­ ные белки, ж ир ,, углеводы, минеральные вещества (в том числе микроэлементы), витамины, ферменты, гормо­ ны. Высокая степень усвое­ ния их организмом человека делает молоко поистине не­ заменимым продуктом пита­ ния для людей всех возрас­ тов. Вот почему важно знать химический состав то­ варного молока, который, по существу, является зер­ калом всей хозяйственной и зоотехнической работы с молочным скотом. В первом квартале ны­ нешнего года лучшее по ка­ честву молоко сдали опыт­ но-производственное хозяй­ ство СибНИПТИЖа «Бо­ ровское», эксперименталь­ ное хозяйство СО АН СССР, учхоз Новосибирского сель­ хозинститута. В первых трех хозяйствах и самая высокая продуктив­ ность. Здесь организовано нормированное кормление животных, хорошо постав­ лена селекционная работа по жирномолочности и белково­ сти молока коров. Наиболее важный компо­ нент молока — белок, содер­ жание которого (в среднем по району) не превышает 3 ,18 процента. В то же вре­ мя по стаду ОПХ «Боров­ ское» этот показатель сос­ тавляет 3 ,42 процента. Наша лаборатория в сод­ ружестве с совхозом «При­ городный» в течение ряда лет ведет оценку быков по белковомолочности их доче­ рей- Однако нужно знать и содержание белка в молоке коров тех стад, где исполь­ зуются быки-улучшатели. Это необходимо для пра­ вильного подбора пар. К со­ жалению, ни в районе, ни вообще в Новосибирской об­ ласти такая работа еще не развернута. Определенную инициативу должны проя­ вить и сами хозяйства, так как недалеко время, когда производство молока с низ­ ким содержанием белка ста­ нет попросту экономически невыгодным.