Логотип газеты Крестьянский Двор

Агросоюзмаркет

TVS

Георгий Карлович Мейстер и селекция растений в современных условиях

В двадцатых-тридцатых годах XX века одним из самых ярких организаторов науки СССР, теоретиков, плодотворных селекционеров и семеноводов был Георгий Карлович Мейстер. После ареста в 1937 году и расстрела 21 января 1938 года как «врага народа» его имя на долгие годы было вычеркнуто из истории. Лишь после реабилитации в конце пятидесятых годов прошлого века стали приоткрываться некоторые стороны научной и обществен­ной деятельности этого замечательного ученого. Однако еще многое не раскрыто и не восстановлено. На­пример, известно, что в посмертном издании избранных трудов А. П. Шехурдина из всех статей были изъяты мно­гочисленные упоминания имени Г.К. Мейстера. Нельзя признать нормальным, что до сих пор не восстановлено его авторство и соавторство на многие сорта, не проанализиро­ваны неопубликованные материалы, содержащие высту­пления Г.К. Мейстера, и не переизданы его публикации, ставшие малодоступными.

По случаю 140-летия Г.К. Мейстера небесполезно еще раз обратиться к его научному наследию, особенно в обла­сти селекции. Прежде всего, поражает его подход не толь­ко к улучшению растений, но и к развитию растениеводства в Поволжье. Еще до переезда в Саратов Г.К. Мейстер на организованном им Балашовском опытном поле зареко­мендовал себя как замечательный аналитический селекцио­нер озимой и яровой пшеницы, кукурузы и чечевицы, а также как новатор в совер­шенствовании технологии возделывания растений.

Аналитическая селекция

Созданные им сорта озимой пшеницы Гостианум 237 и Лютесценс 329, а также кукуруза Спасовская яви­лись крупным вкладом в селекцию. Сорт Гостианум 237 многие годы возделывали на миллионах гектаров, а сорт Лютесценс 329 до сих пор является одним из рекордсменов по зимостойкости. Именно поэтому А. И. Стебут в 1914 году в связи с отъездом из Саратова рекомендовал избрать Г.К. Мейстера завотделом селекции Саратовской селекционной станции. Но Мейстера в четырнадцатом году призвали в армию на Первую империалистическую войну, и к работе на Саратовской станции он приступил лишь в восемнадцатом, после возвращения из действу­ющей армии.

К этому времени на Саратовской станции под руковод­ством и при непосредственном участии А.И. Стебута из местных сортов уже были отобраны родоначальные растения таких знаменитых сортов, как Лютесценс 62 (яровая мягкая пшеница), Гордеиформе 432 (яровая твер­дая пшеница) и других. Все эти сорта явились ценными до­норами генов/признаков для многих новых сортов в разных селекционных центрах страны. Таким образом достижения анали­тической селекции оказались весьма весомыми как на Балашовском опытном поле, так и на Саратовской станции.

Межвидовая и межродовая (отдаленная) гибридизация

Приступив к работе на саратовской станции, Георгий Карлович межвидовую и межродовую гибридизацию выдвинул на первый план неслучайно. Еще на Балашовском опытном поле он понял, что возможности создания сортов путем отбора из местных крестьянских сортов-популяций почти полностью исчерпаны, между тем на селекционных посевах нередко наблюдались спонтанные естественные гибриды между пшеницей и рожью, так, особенно много их было в 1918 году.

Нужно сказать, что идея отдаленной гибридизации не была новостью. Уже в 1911 годах А.И. Стебут и А.П. Шехурдин приступили к гибридизации яровой мягкой пшеницы с яровой твердой пшеницей, а также с другими видами, но главным источником генетической изменчивости для практической селекции они, как и многие другие селекционеры, считали внутривидовую гибридизацию как более доступ­ную. Аналогичного взгляда придерживался и Н.И. Вавилов (устное сообщение В.Н. Мамонтовой).

Благодаря настойчивости Г.К. Мейстера в результате почти двух десятилетий отборов из популяций от скрещивания сорта Полтавка (мягкая пшеница) с сортом Белотурка (твердая пшеница) были созданы новые сорта яровой мягкой пшеницы Сарроза и Саррубра. Они были районированы в 1931 году, и сорт Саррубра к 1938 г. возделывался на площади свыше 1,3 млн га в основном в засушливых районах Поволжья. Ещё большие площади занял сорт Лютесценс 62. Такое быстрое распространение этих и многих других сортов является одной из граней таланта Г.К. Мейстера в деле перевода семе­новодства в стране на научно-промышленную основу.

Насильственная с конца 20-х годов коллективизация кре­стьян привела к катастрофическому снижению производ­ства зерна и других продуктов, во многих колхозах и совхо­зах недоставало семян. От ученых потребовали эффектив­но помогать хозяйствам решать эти задачи. В этих условиях Г.К. Мейстер поставил перед селекционерами станции за­дачу решительно расширить использование в селекции скрещивания пшеницы с другими видами, в том числе с раз­ными видами пырея, эгилопса – однолетнего травянистого растения семейства злаков (устное сообщение В.Н. Ма­монтовой).

Особо заманчивым представлялось создание многолет­ней пшеницы, с тем чтобы одновременно получать высокие урожаи как зерна для продовольствия, так и сена для скота в течение ряда лет без ежегодного посева: таким образом будет в несколько раз сокращена потребность в семенах. Надо сказать, что первые шаги в этом направлении вдохно­вили ученых. Наибольшую мировую известность получили работы по гибридизации пшеницы с пыреем. По устному сообщению В.Н. Мамонтовой, молодому научному со­труднику лаборатории Н.В. Цицину (будущему дважды Герою Социалистического Труда) с помощью А.П. Ше­хурдина удалось получить не только гибриды от скрещивания пшеницы с пыреем, но и преодолеть бесплодие гибридов, что признавал и Н.В. Цицин.         

Однако даже после того как Г. К. Мейстер придал этим работам достаточно широкий размах, данное направление в практической селекции, по мнению А.П. Шехурдина, представляло всего лишь «тихую радость», так как у А.П. Шехурдина и В.Н. Мамонтовой уже был почти двадцатилетний опыт работ по межвидовой гибридизации пшеницы (устное сообщение В.Н. Мамонтовой). Последующие по­лувековые исследования Н.В. Цицина и его коллективов в разных научных учреждениях (Саратов, Омск, Москва) также не привели к созданию таких пырейно-пшеничных сортов, которые могли бы сыграть революционную роль в производстве зерна и зеленого корма в стране. Дело в том, что хромосомы у этих видов негомологичные, вследствие чего они при обычной гибридизации не могут рекомбинировать, то есть обмениваться генами. В ре­зультате новые аллополиплоиды (пырейно-пшеничные гибриды)наряду с полезными генами имеют много генов нежелательных, снижающих продуктивность и адаптивность растений.

Лишь в середине XX века, особенно после ав­густовской сессии ВАСХНИЛ  1948 года, когда в СССР окончательно пре­кратили генетические исследования, зарубежные генетики успешно разработали методы, которые позволяют селек­ционерам извлекать желательные гены из негомо­логичных хромосом, например, пырея и разных видов эгилопса. Это открыло принципиально новые возможности для использования в селекции чужеродных генов/признаков, отсутствующих у пшеницы, и в настоящее время обогаще­ние пшеницы этими генами непрерывно расширяется.

Комплексный, системный подход к селекции

Ломка производственных отношений в деревне (организа­ция колхозов и совхозов), провалы планов по производству зерна и другой продукции – всё это привело к организации ВАСХНИЛ и реорганизации опытных станций. В 1929 году Сара­товская станция была преобразована в институт (сначала в Институт засухи РСФСР и СССР, потом – во Всесоюзный институт зернового хозяйства ВИЗХ, Всесоюзный институт орошаемого зернового хозяйства и снова – зернового хозяй­ства). Ученые института во главе с энергичным Николаем Максимовичем Тулайковым, вполне понятно, были заинтересованы прежде все­го в развитии и подъеме на мировой уровень технологий богарного и орошаемого земледелия.

Между тем не менее энергичный Георгий Карлович Мейстер, что впол­не объяснимо, был заинтересован в развитии селекции и се­меноводства. Издавна известно: урожай зависит не только от технологии (агротехники), но и от сорта. Но как справед­ливо распределить скудный бюджет между этими направ­лениями исследований? Однажды данная проблема явилась одной из причин ухода со станции Александра Ивановича Стебута (устное со­общение В.Н. Мамонтовой).

К середине двадцатых годов благодаря НЭПу несколько улучши­лось поступление денег в казну государства. В этих усло­виях Г.К.Мейстер как директор саратовской «Госсемкультуры» и член ВЦИК сумел доказать Совету Труда и Оборо­ны СССР государственную важность срочного повышения эффективности селекции и семеноводства, что способ­ствовало преобразованию в 1928 году Саратовской опытной станции в Саратовскую генетико-селекционную станцию. И это, несомненно, является одной из главных заслуг Г.К. Мейстера.

Понимая трудности использования в селекции как внутри­видовой, так и межвидовой и межродовой гибридизации, Г.К. Мейстер развернул на станции весьма солидные исследования по цитологии (кариологии) сородичей пшеницы, мутагенезу, физиологии зимостойкости, фитопатологии, качеству зерна, по продуктивности и адаптивности пырейно-пшеничных (С.М. Верушкин), ржано-пшеничных гибридов (Н.Г. Мейстер). Большое значение Г.К. Мейстер придавал развертыванию на станции селекции озимой пшеницы и ози­мой ржи, селекции пшеницы на интенсивность (для орошае­мых земель), а также на качество зерна, устойчивость к головне, ржавчине (для этих целей он привез из Канады ряд сортов).

Селекцию озимой пшеницы он возложил на свою дочь Нину, которая даже после ареста отца не пре­кратила создание сортов пшеницы с использованием ржи как донора ценных признаков, прежде всего зимостойко­сти. На станции развернулась селекция проса, расширились масштабы работ по селекции и генетике подсолнечника. Большое значение Г.К. Мейстер придавал повышению науч­ной и теоретической подготовки сотрудников. Именно он настоял, чтобы такие опытные селекционеры, как Е.М. Плачек, Н.Г. Мейстер, А.П. Шехурдин, получили высшее образова­ние (устное сообщение В.Н. Мамонтовой).

Генетико-селекционная станция просуще­ствовала около десяти лет. Но какое было это десятилетие! За короткий срок были построены научный корпус, жилье, здание обмолота и хранения снопов, расширены штаты ла­бораторий, открыты новые группы и лаборатории, началось оснащение их современными по тому времени оборудова­нием, приборами, реактивами, началась подготовка аспи­рантов.

Особо хочется отметить организацию и оснащение лаборатории качества зерна, сооружение теплиц и Станции холода (для работ по зимостойкости). К исследованиям по цитологии, генетике, физиологии, фитопатологии были при­глашены известные ученые. Как видно из замечательного сборника «XXV лет Саратовской селекционной станции», за 25 лет работы коллектив станции достиг выдающихся высот не только в практической селекции, но и в разработке новых подходов к ее развитию. Создание станции и сети семеноводства заложили основы для развития селекции и семе­новодства, появился такой богатейший генофонд измен­чивости, что в предвоенные и послевоенные годы очень бы­стро были выведены замечательные сорта пшеницы -«мил­лионеры»: Альбидум 43, Лютесценс 758, Саратовская 29 и многие другие. К середине XX века в условиях освоения це­линных и залежных земель саратовские сорта занимали ги­гантские площади – свыше половины всех посевных площа­дей яровой пшеницы в СССР.

После ареста Г.К. Мейстера в 1937 г. Саратовская генетико-селекционная станция была ликвидирована, все генетические исследования, включая исследования по ин­бридингу (инцухту), то есть близкородственному скрещиванию организмов на подсолнечнике, прекращены. При этом автора данных работ Евгению Михайловну Плачек выгнали, отлучили от селекции. Между тем ее эстафету по инбридингу под­хватили зарубежные ученые, что позволило им перейти на возделывание гибридов подсолнечника как более урожай­ных и более технологичных, чем сорта.

Актуален ли системный подход Георгия Карловича Мейстера к селекции ныне, при ежегодном непрерывном сокращении государ­ственного финансирования сельскохозяйственной науки? В условиях, когда до предела изношена селекционная техника, когда из-за отсутствия средств почти полностью прекращены поисковые, методические и теоретические исследования, а оплата труда ученых находится на уровне выживания?!

Сейчас в стране финансирование исследований в обла­сти биологии значительно возросло, но все эти средства на­правляются на развитие молекулярных и нанотехнологий. Нужны ли такие исследования? Безусловно! Но они нужны не только в университетах и институтах
фундаментальной науки. Не меньше они нужны, просто необходимы, в селек­ционных центрах. До сих пор бытует мнение, что селекция – это не наука, а скорее искусство, ведь и поныне можно встретить в культуре сорта, выведенные задолго до воз­никновения генетики и других наук. Однако XX век убедительно показал, что даже при современном уровне разви­тия биологических наук вклад селекции в урожайность, ка­чество продукции и адаптивность растений все более за­медляется.

Неотложные задачи

В XX в. были достигнуты большие успехи в совершенство­вании сельскохозяйственной техники, технологий и селек­ции. Тем не менее растениеводство все еще очень сильно страдает от изменений климата. Так, в последние годы (2010, 2011 и 2012 гг.) засуха и неблагоприятные условия пе­резимовки привели к огромному снижению урожая и вало­вых сборов зерна, причем 2010 год оказался особенно ката­строфическим для растениеводства за всю историю земле­делия. В условиях возрастания экстремальности климата особое значение приобретает разработка новых подходов к решению задач растениеводства.

Прежде всего надо сказать о земледельческих техноло­гиях, задача которых – накапливать влагу атмосферных осадков, сохранять в почве и предоставлять её только возде­лываемым растениям.

 В Поволжье в зоне каштановых почв за так называемый сельскохозяйственный год (август – де­кабрь, январь – август) сумма осадков даже в экстремаль­ные годы редко бывает ниже 200 мм, а в зоне черноземов – ниже 300 мм. Такого количества воды вполне достаточно для урожая в первой зоне не ниже 2 т/га, а во второй – не ниже 3 т/га, так как в нормальных условиях на производ­ство 1 тонны зерна пшенице требуется 500-1000 м3 воды (что равняется 50-100 мм атмосферных осадков). Та­ким образом, свыше 50% атмосферных осадков либо сте­кает в овраги, либо испаряется. Вековой опыт Краснокутской селекционно-опытной станции свидетельствует о низ­кой эффективности черного пара по накоплению воды для посева яровой пшеницы. Черный пар не всегда гарантирует своевременное получение нормальных всходов озимых культур, а ведь в нем к моменту сева должно быть не менее 1000 м3 атмосферной воды.

Если обратиться к селекции, то и здесь не менее трудной является проблема повышения засухоустойчивости (полу­чать от капли больше, чем раньше получали – «more crop per drop»). Засуха – не просто дефицит воды, а сложная ком­бинация дефицита воды, температурного стресса, сухости воздуха («суховей»), засоления почвы и других абиотиче­ских и биотических факторов. По времени наступления и продолжительности засуха может быть краткосрочной (в начале, середине или конце вегетации) и долгосрочной (в течение всего вегетационного сезона), а также разной сте­пени интенсивности.

Селекционеры добились больших успехов в создании так называемых интенсивных сортов. Они более устойчивы к по­леганию, некоторым вредителям и возбудителям болез­ней, у некоторых из них хорошие макаронные (твердая пшеница) и хлебопекарные качества (мягкая пшеница). Од­нако пока еще нет сортов, в достаточной мере приспосо­бленных ко всем типам засухи и зимним невзгодам. Необ­ходимо особо отметить, что и в экстремально засушливые годы проблема селекции на устойчивость к вредителям и болезням не снимается, а может даже обостряться, как, например, это было в 2010 году.

Современная селекция остро нуждается в новых методах идентификации генотипов и фенотипов и повышения эффективности отбора. Однако, судя по доступным публикациям, генетическая архитектура признаков, контролирующих засухо-, жаро- и зимостойкость на молекулярном уровне, почти совсем не затронута исследованиями в селекционных центрах нашей страны. Между тем такие исследования позволяют познавать генетическую суть самых сложных признаков (продуктивность, качество продукции, зимостойкость, устойчивость к засухе, жаре, засолению почвы, множеству вредителей, возбудителей). Эти исследования позволяют также маркировать гены и целые локусы/группы тесно сцепленных генов, контролирующих все вышеназванные признаки. А использование этих молекулярных маркеров в селекции открывает возможности для объединения в одном генотипе всех желательных признаков. Таким образом, государственное финансирование молекулярно-генетических исследований на лучших современных сортах в селекционных центрах позволит поднять отечественную селекцию на новый уровень. Это особенно актуально сейчас, после вступления в ВТО и в условиях возрастающей конкуренции на фермерских полях отечественных и зарубежных сортов и гибридов.

19.09.2013г.Василий Ананьевич КРУПНОВ  254

Поделиться статьей в соц.сетях:

Комментарии (0)

    Вы должны авторизоваться, чтобы оставлять комментарии.

    Посеять деньги

    Светлана ЛУКА

    Создадим урожай. Вместе

    Сергей АНАНЬЕВ, агроном-консультант

    Возраст «Согласия»

    Светлана ЛУКА

    Новые записи
    Моя корова Владислав Ρунцев  28 мая 2015, 13:27

    Животноводство
    Чем кормить кроликов зимой? Владислав Ρунцев  28 мая 2015, 13:26

    Животноводство
    Последние комментарии
    Ручная дойка Количество комментариев статьи: 1
    Лучшие на ферме Количество комментариев статьи: 1