Карлики рождают гигантов

Сложнее было с зерновыми. Размножаются они, как известно, семенами. В поле не исключены посторонние влияния на каждый сорт. Опыление дикими злаками. Занос пыльцы других сортов и, стало быть, опять естественная гибридизация. Как влияет гибридизация на иммунитет? Каковы закономерности его передачи по наследству? Желание изучить эти вопросы привело Н. И. Вавилова к необходимости заняться генетикой — изучением законов наследственности и изменчивости у растений.

Через семь лет на столе ученого лежал труд, который и сегодня представляет теоретический и практический интерес: «Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям».

Дмитрий Николаевич Прянишников, узнавший о завершении этой монографии, настоял на ее издании. Несмотря на все трудности того времени, труд был напечатан в «Известиях» Петровской сельскохозяйственной академии в 1919 году.

Вавиловская теория иммунитета охватывала целый комплекс проблем. Распространенность явления невосприимчивости к заболеваниям у растений. Природа иммунитета. Иммунитет и внешняя среда. Изменение реакции растения к возбудителям болезни в зависимости от условий среды. Наследственность иммунитета при скрещивании. Селекция невосприимчивости сортов и ее возможности, ее предел.

Главное значение у растений — в отличие от человека и животных — имеет врожденный, или естественный, иммунитет. Природа иммунитета весьма разнообразна. Но она подчинена строгим закономерностям. Замечено, что целые роды и виды растений устойчивы к определенным заболеваниям. Паразиты специализируются часто по одному какому-то виду, не трогая совершенно остальных.

Вавилов подверг критике существовавшие тогда теории механического и химического иммунитета, создав учение об активном физиологическом иммунитете растений. В ответ на инфекцию многие растения дают активную реакцию на проникновение в его клетки паразита. Реакция может быть физиологической или химической. Иногда она сопровождается анатомическими новообразованиями. Клетки, куда попали гифы — щупальца грибка, умирают. Растение отгораживается от грибка барьером из мертвых клеток. Возбудитель болезни изолируется и погибает, не находя питательной среды для своего дальнейшего развития. Происходит как бы добровольная «ампутация» растением пораженного участка ткани. Только на месте внедрения паразита остаются некротические или хлоротические пятна.

Вавилов установил, что для исследования иммунитета важны три взаимосвязанных фактора: наследственные особенности растения, специализация паразита на растении-хозяине и условия среды. Меняя условия среды, можно в той или иной степени менять реакцию иммунитета растений. Его учение показало селекционерам пути, по которым надо идти при селекции растений на иммунитет. Оно легло в основу государственных мероприятий по борьбе с болезнями.

На ошибках учатся. Уроки поражений полезны тем, кто хочет побеждать. Горьки были уроки фитофторных лет для земледельцев Европы. Картофельный голод во Франции надолго запомнился ее соседям.

Кончилась мировая война. Нужно было ставить хозяйство на ноги.

Крестьянин с опаской перебирал клубни для посадки. А что, если в них гнездится зараза? Тогда весь труд пойдет насмарку…

Ученые тоже перебирали образцы. В коллекции сортов картофеля, что была собрана к 20-м годам в нашей стране, не было ничего подходящего для массовых посевов. Ни фитофторе, ни вирусным болезням, ни картофельной нематоде тогдашние образцы противостоять не могли.

Взгляды науки обратились на заграницу. Карантин, спору нет, нужен. И жесткий. Но если все-таки через все кордоны и рогатки карантина непрошеные гости умудряются перейти границу, то почему бы не открыть ее для званых гостей? Сортовое разнообразие велико. И наверняка в других странах есть сорта, которых нет у нас, с выработанным иммунитетом против фитофторы и прочих болезней.

Научную селекцию картофеля отбором из иностранных сортов начал еще в 1903 году «дедушка русской селекции» Д. Л. Рудзинский. Академик Николай Вавилов предложил поискать полезный сорт на родине картофеля — в Южной и Центральной Америке. В 1925 году туда была направлена первая экспедиция охотников за растениями. Поиски велись планомерно. За десять лет С. М. Букасов, С. В. Юзепчук, Н. И. Вавилов, П. М. Жуковский собрали ценнейшую коллекцию диких и культурных видов картофеля.

Это был отличный исходный материал для оригинаторов. Он позволил создать перелом и в советской и в мировой селекции. Многие дикие виды картофеля были устойчивы против фитофторы и вредителей, против болезней и заморозков. Мексиканский вид «С. демиссум» широко вошел в селекцию. Он лег в основу сорта 8670. Этот первый в мировой практике фитофтороустойчивый сорт был получен в Институте картофельного хозяйства. Один за другим появились ракоустойчивые образцы: «экспорт», «приекульский», «передовик». Восемьдесят новых сортов картофеля были созданы советскими учеными и районированы в нашей стране.

Селекция иммунных сортов имеет огромное хозяйственное значение.

На первый взгляд осуществить ее довольно просто. Берется устойчивый сорт… Но здесь первое «но». Берется — это значит изучается в течение 2–3 лет. Опытник выясняет, какие именно растения наиболее стойки к болезням и наиболее пригодны в дальнейшей селекции. Вот тогда только устойчивый сорт и скрещивается с подходящей разновидностью — урожайной, лежкой, высококачественной.

Гибрид получен. Еще «но»: даст ли он желаемый результат? Что представляет собой гибридное потомство? Какие именно гибриды унаследовали устойчивость к болезням? Как она сочетается с другими хозяйственными свойствами? Не получилось ли наоборот — гибрид унаследовал от дикого сорта мелкие размеры, а от культурного — восприимчивость к инфекции? Чтобы ответить на эти вопросы, нужно еще 2–3 года (если не больше). Ответ не всегда бывает положительным. Тогда все начинается сначала.

Но вот новый сорт выведен. Можно внедрять его в практику сельского хозяйства. Наиболее ценные сорта, созданные нашими селекционерами, держатся на полях десятилетиями. Картофель Лорха, подсолнечники Пустовойта, пшеницы Шехурдина, рожь Рудницкого. Такие болезнеустойчивые и «времяустойчивые» образцы приносят сельскому хозяину колоссальную экономию. Экономию средств и труда, времени и усилий.

Пятнадцать лет ушло у академика В. С. Пустовойта на создание сорта «круглик 631». Его отличали хороший урожай семян, устойчивость против моли и заразихи. Сорт быстро распространился по кубанским и донским полям. И вдруг один за другим посыпались сигналы: «огневица» душит посевы. Пустовойт произвел анализы. Да, сорт был поражен заразихой. Но она имела отличия от той заразихи, к которой выведенный сорт был устойчив. На заразиху А «круглик 631» практически не реагировал. Заразиха Б прошлась по полям подсолнечника сплошным огнем. Представьте себе врача, который долго и упорно боролся за жизнь пациента. И вот наступает момент, когда в истории болезни нужно написать последнюю строчку: «Состояние безнадежное…» Каково в этот момент состояние самого доктора?..

Ученый доложил о своих анализах на краевом совещании и потребовал снять сорт с производства.

Всю работу пришлось начать сначала.

Соратник и друг Пустовойта селекционер Л. А. Жданов обнаружил возле села Андреевка под Мариуполем всего несколько растений, устойчивых против заразихи расы Б. Они и послужили исходным материалом для оригинаторов. Через десять лет в Государственную сортоиспытательную сеть было передано несколько заразихоустойчивых сортов подсолнечника.

Сегодня они занимают сотни тысяч гектаров посевов, не требуя никаких расходов на свою защиту.