Гибридизация инцухт-линий

* * *

Слишком часто рассказывая о работах генетиков, употребляют прилагательные в превосходной степени. Удивительнейшее, потрясающее, великолепнейшее... Знакомя вас с новым примером практических достижений генетики, и мне тоже захотелось употребить эти громкие слова.

Гибридная кукуруза! Кто не слышал этого названия? Человечество получает громадные, с трудом поддающиеся учету прибыли от внедрения этого детища генетики. В чем же заключается принцип получения гибридной кукурузы?

Научно его называют гибридизацией инцухт-линий. Вот его краткое описание.

В двадцатые годы, увлеченные поисками генетически чистых сортов растений, ученые начали долгую и кропотливую работу. Растения скрещивались близкородственно: «сын» с «дочкой», «внук» с «внучкой», «правнук» с «правнучкой». (Если вы помните, точно таким методом Г. Мендель подготавливал себе чистые сорта гороха.) В двадцатые годы работа велась с кукурузой: как раз в это время ее пристально изучали генетики. Близкородственное разведение Мендель остановил на «правнуках», то есть третьем поколении, а здесь ученые пошли дальше — четвертое, пятое... десятое поколения.

Эффект оказался не совсем приятным. Инцухтированные растения (близкородственное скрещивание растений называется инцухтом) с каждым новым скрещиванием становились все более слабыми. Вместо горделивых, высоких, стройных растений кукурузы на делянках стояли какие-то хилые и беспомощные стебельки.

С генетических позиций ничего неожиданного в этом не было. Недаром в природе постоянно идет перекомбинация генов во время скрещивания. Это придает растениям новые силы.

А не перенять ли у природы этот принцип? Не попробовать ли скрестить две чистых линии кукурузы?

Результат был грандиозным. Потомство двух наследственно чистых заморышей побило всех чемпионов кукурузного рода по всем статьям. Громадные, темно-зеленые красавцы стояли рядом с их тщедушными родителями. Прибавка урожая от гибридов двух чистых линий равнялась 20—30%!

Сообщение о взрывном характере первого скрещивания двух инцухт-линий было подхвачено во всех странах. Невиданной мощи растения взволновали воображение ученых. Началась лихорадочная работа по получению инцухт-линий.

В 1939 году в США 9 миллионов гектаров были засеяны инцухтированными сортами. По данным Департамента земледелия, прибавка урожая составила 22%. Спустя 5 лет 80% всех посевных площадей засевались гибридами. В 1952 году прибыль от введения гибридной кукурузы составила 10 миллиардов долларов! К этому времени сорта гибридной кукурузы превышали урожай более чем на треть — 30—35%!

Велась работа и с другими сельскохозяйственными растениями. Оказалось, что этим методом можно получить еще большие прибавки урожая. У сорго продуктивность повысилась на 40—50%, у лука — на 30—45%, у корней турнепса — на 80%!

Метод гибридизации инцухтированных сортов лучше всего приняли в Японии. Зажатая на узких полосках островов, эта страна не может похвастать избытком посевных площадей. Только от интенсификации сельского хозяйства зависит здесь увеличение продукции. Поэтому-то японские селекционеры и ухватились с такой радостью за генетическую новинку— метод инцухта. В Японии все сорта репчатого лука переведены на инцухтированные, из 33 высеваемых сортов капусты — 25 гибриды, из 33 сортов огурцов — лишь один сорт не гетерозисный.

В Болгарии, где основным источником дохода является экспорт овощей, 70% всех используемых в сельском хозяйстве земель заняты гетерозисными сортами! Все томаты переведены на гибридные сорта!

В последние годы в научных изданиях, а потом и в широкой прессе замелькали слова — «гибридная пшеница». Американские ученые закончили работы по получению инцухтированных сортов пшеницы, и сейчас они передаются в сортоиспытание. Эффект от гибридизации у пшеницы еще больше, чем у кукурузы — 48%. «Крупнейшее открытие в селекции этой ведущей сельскохозяйственной культуры за 50 лет», — так расценивают ученые эту работу. На повестке дня стоит задача: довести урожай пшеницы до 70—100 центнеров с гектара!

В нашей стране при создании новых сортов селекционеры также используют метод гибридизации инцухтированных сортов. Выведены новые гибриды томатов, баклажанов, сахарной свеклы, кукурузы, огурцов и других овощных культур. Одиннадцать сортов гибридов огурцов, полученных во Всесоюзном институте растениеводства, районировано в 60 областях страны. В прошлом году в конкурсное испытание было передано несколько межлинейных гибридов подсолнечника. Некоторые гибриды содержат в сухих семенах рекордный процент жира — до 56 %. Эти сорта не только высокопродуктивны, но и устойчивы ко многим заболеваниям.

Однако самая большая работа предстоит селекционерам зерновых культур. Нужно перевести на гибридные сорта главных поставщиков зерна — пшеницу и рожь. Это намного увеличит урожай зерна в нашей стране. Академик П. П. Лукьяненко на сессии ВАСХНИЛ сказал, что «...гетерозис повысил урожай озимой пшеницы на 40—80 процентов по сравнению с нашим самым высокоурожайным сортом Безостая-1».

Выведение гибридных сортов позволяет улучшить и качество сельскохозяйственной продукции.

«Нам надо с каждого гектара получать не просто больше зерна, кормов, сахарной свеклы, подсолнечника, но прежде всего больше белка, сахара, жиров», — сказал академик П. П. Лобанов.

Повышение содержания белка в зерне пшеницы на один процент даст нашей стране дополнительное количество растительного белка, достаточное для того, чтобы прокормить в течение года 16 миллионов человек; один дополнительный процент содержания сахара в корнях сахарной свеклы позволит ежегодно получать лишних 600 тысяч тонн сахара!

Таковы первые шаги молодой науки генетики. «Преображенная Земля!» Когда-то эти слова фигурировали в фантастических повестях. Но сила разума и науки оказались могущественнее любой фантазии. На наших глазах изменяется лик планеты. Несметные богатства преподносятся человечеству не мановением волшебной палочки, а трудами самого человека. Познавая себя, свое окружение, человек учится управлять природой и улучшать ее. Робкими и неуверенными были первые шаги науки о наследственности. Но затем будто прорвало запруду, сдерживавшую поток открытий. Работы Менделя прозвучали как выстрел стартового пистолета, и первая группа исследователей ринулась в бег за истиной. По дороге к ним присоединялись всё новые бегуны, и сегодня уже огромная армия ученых стремительно отвоевывает у природы ее тайны.

И в этом — в многочисленности научной армии, в коллективности работ — одно из главных отличий и преимуществ современной науки. Хорошо сказал лауреат Нобелевской премии Франсуа Жакоб: «Немного найдется отраслей знания, которые проделали бы столь длинный путь в столь короткое время, как генетика. Рожденная всего лишь сто лет назад, она постепенно изменила наши представления о живых существах, об их жизнедеятельности, их эволюции». Теперь уже она прочно обосновалась в самой гуще биологии. Можно оценить пройденный путь, если вспомнить, что тогда, 100 лет назад, один человек в глуши монастыря оказался в состоянии повернуть научную мысль на совсем иной, новый путь.

В наше время генетик — это не более как винтик сложной машины. Работая где-нибудь в лаборатории, у огромной центрифуги, он знает, что десятки других лабораторий выполняют в это же самое время тот же самый эксперимент. В глазах такого исследователя Грегор Мендель — последний представитель тех ученых, которые могли подготовить революцию в науке так, как художник готовит свое произведение, — в тишине, в отрыве от людей, наедине сам с собой.

Но в объединении ученых и залог грядущих успехов науки.

В удивительное время живем мы. С каждым часом, с каждой секундой, с каждым мгновением человечество продвигается вперед. Революционные преобразования совершаются в каждой отрасли знаний, в каждой науке. А в генетике они совершаются особенно часто!