Menu
RSS

Мичурин в генетике

Иван Владимирович Мичурин является одним из основоположников научной селекции сельскохозяйственных культур. Им обоснованы теоретические основы подбора исходных форм для получения сортов, сущность их в том, что «чем дальше отстоят между собой пары скрещиваемых растений-производителей по месту их родины и условиям их среды, тем легче приспосабливаются к внешним факторам произрастания».

Метод скрещивания географически отдаленных форм по Мичурину широко используется многими селекционерами и в настоящее время. Длительный период в литературных источниках (Астахов А.И.) встречались утверждения, что комбинация генов, полученных от скрещиваний экологически и генетически отдаленных форм, обеспечивает адаптацию к условиям среды.

«Синтезированный» таким путем гибридный сорт очень пластичен и в сильной степени подвержен влиянию погодных колебаний – у него может измениться вегетационный период – сократиться или увеличиться, форма, окраска, вкус, сроки потребления в свежем виде и другие хозяйственные и биологические характеристики.

У созданного им сорта груши Бере Зимняя Мичурина через некоторый промежуток времени усиливался вяжущий вкус плодов, а несколько позднее произошло уменьшение массы плодов. Эти свойства были характерны для одного из родительских компонентов - груши уссурийской. Переход из рецессивного в доминантное состояние генов китайки вызвало появления особей с мелкими плодами в насаждениях Пепина шафранного. Именно экспрессия генов одного из родителей послужила причиной повсеместного исчезновения из промышленного производства превосходного по плодам сорта.

 

Большинство современных сортов, являясь производными от гибридизации в нескольких поколениях, характеризуются большой гетерозиготностью. И очень часто в его генотипвходят гены от географически отдаленных родительских производителей. Растения, у которых генотипы сформировались в существенно различающихся условиях, попадая в новую среду обитания, не могут в полной мере проявить свой потенциал хозяйственных характеристик по той причине – для них эта среда является чуждой для функционирования генных структур.

Это, очевидно, является главной причиной нестабильности большинства современных сортов. Но это верно только для тех комбинаций скрещиваний, родительские формы которых сильно различаются по условиям их происхождения. Но если внешние факторы климатических зон, сформировавшие генотипы обоих родительских форм сходны, как, например, при скрещивании между среднерусскими и канадскими сортами, то их потомство характеризуется стабильностью хозяйственных признаков в новом сочетании.

Тоже самое и для сортов-аборигенов их характерное постоянство обусловлено тем, что обе генетические системы имеют высокую степень адаптации к внешним условиям географической среды их произрастания.

 

Проявление нестабильности чаще всего происходит в отдельные годы. Так, в условиях 2011 года, у некоторых сортов было отмечено изменение сроков потребительской зрелости плодов. Это наблюдается у тех образцов, в создании генотипа которых участвовали сорта с разными сроками потребления плодов в свежем виде. При этом у одних форм происходит ускорение периода потребительской зрелости плодов, а у других - замедление.

Так, у сорта Мечта время потребления плодов в свежем виде увеличилось. Вполне возможно, что это произошло под влиянием условий внешней среды и экспрессии генов Пепина шафранного. В условиях жаркого лета 2010 г., напротив, плоды сорта Мечта созрели значительно раньше. Очевидно, это было связано с усилением функционирования генов летнего сорта Папировка.

У зимнего сорта Зимнее полосатое (Боровинка х Ренет шампанский) в 2011 г. плоды созрели значительно раньше, что произошло в результате экспрессии генов материнского растения.

 

Аналогичные подвижки сроков потребления плодов происходили у сортов Карликовое (Боровинка х Ренет Симиренко), Красивое (Память Мичурина х Мелба), Вишневое (Пепин шафранный х Антоновка обыкновенная, Зоренька (Уэлси х Боровинка). Обычно срок потребления плодов в свежем виде у сорта Зоренька заканчивается в октябре. В 2001 и 2003 гг. срок пригодности для потребления в свежем виде продлился до конца декабря. Видимо, сдвиг в сроках созревания плодов связан с усилением проявления генов сорта Уэлси.

Примером нестабильности генома может служить образец гибридного сеянца яблони, полученного в НИИ садоводства Сибири им. М.А. Лисавенко. В его кроне встречались плоды обеих родительских форм: одни ветки были нагружены плодами одного родителя, а другие - второго. Одновременно с этим, в кроне были отмечены ветки с плодами обеих типов. Таким образом, при изменении среды обитания генетическая система сорта соответственно реагирует на нее через экспрессию признаков.

Чаще всего это проявляется у сортов, в происхождении которых участвовали родители с различающимися свойствами (географически отдаленные формы). Поэтому необходимо знать о способности генов отзываться на изменения условий произрастания. А при подборе родительских пар одна из них должна быть адаптирована к местным условиям, а другая - приспособлена к внешним факторам, в сторону которых идет изменение климатических условий.

 

Непостоянство характеристик гибридного сорта в первые годы произрастания отмечалось И.В. Мичуриным. На наследственные структуры влияют многие факторы. Одним из них является подвой. И.В. Мичурин увидел в нем возможность управлять наследственностью и широко использовал его как ментор для усиления положительных и ослабления экспрессии отрицательных свойств компонентов в гибридной особи.

Сила влияния подвоя на гены нами была определена на объекте, у которого в наследственности с помощью физического мутагена были произведены многочисленные «поломки». Так, под влиянием сеянцев рябины стерильность у потомства проявилась с высокой частотой – достигла 30%. А вот в варианте эксперимента с сеянцами боярышника произошло понижение уровня проявления нарушений в наследственном аппарате. Зато этот фактор внешней среды значительно усилил продуктивность и силу роста облученных растений.


Геннадий Щербенёв

 

Продолжение следует...
Наверх
© 2016 Деловой Мичуринск
Использование любых материалов сайта допускается только с указанием активной ссылки на этот сайт

НЕЗАВИСИМОЕ ИЗДАНИЕ. УЧРЕДИТЕЛЬ ПОЛЯКОВ Д. А.

тмм

 /