Мичурин И. В. - выдающийся биолог, селекционер-генетик

Жатва жизни

слово о великом И. В. Мичурине

28 октября исполнилось 155 лет со дня рождения выдающегося биолога, селекционера-генетика Ивана Владимировича Мичурина. К сожалению, в последние годы его имя стало как-то забываться, и даже далеко не все садоводы толком знают, что он сделал, а нередко кое-кто заявляет, что он «испортил всю Антоновку». А ведь, дорогие садоводы, если в ваших садах ещё что-то и растёт из плодовых и ягодных культур, то это, прежде всего благодаря Ивану Владимировичу Мичурину.

Страсть к садоводству у И. В. Мичурина проявилась ещё в детстве и не случайно, ведь он родился в Рязанской губернии, а Рязанщина - исконная земля садоводов. Были садоводы и среди родственников будущего учёного.

Мелкопоместная дворянская семья Мичуриных обнищала. Когда мальчику исполнилось четыре года, умерла мать. Из-за ранней смерти отца Иван Владимирович расстался с мечтой о серьёзном образовании, а ведь отец готовил его по курсу гимназии в Петербургский лицей. Единственная радость жизни - общение с необычайно красивой местной природой. всевозможные действа в саду и особенно отыскивание лучших плодов, и посев их семян, хранящих в себе тайну будущего растения.

Юношей Иван Владимирович в поисках заработка перебирается в Тамбовскую губернию, в город Козлов (ныне Мичуринск) и начинает работать на железной дороге - сначала конторщиком, а позже мастером часов и сигнальных аппаратов.

Работа на железной дороге дала Мичурину возможность увидеть сады и питомники центральной России и сделать вывод о низком уровне российского садоводства. И причину этого он видел не в суровости нашего климата, а в крайней бедности ассортимента, частенько засоренного, как он писал, «различными полукультурными, а иногда и прямо дикими лесными растениями). Изредка в яблоневых садах встречались вкрапления некоторых сортов иностранного происхождения. Южных же культур (абрикоса, черешни, винограда) в открытом грунте «не было и помину». Но Иван Владимирович не только осматривает чужие сады, но и ведёт наблюдения за собранными им разнообразными сортами плодовых и ягодных культур, ставит опыты по их преобразованию, много читает специальной литературы, в том числе и на иностранных языках, сам пишет статьи. Материально жил трудно, порой просто в нужде. Когда появилась необходимость сменить уже переполненный растениями участок на другой, больший по размерам, не имея денег, чтобы нанять лошадь, перенес туда зеленых питомцев на своих плечах и плечах двух женщин - жены и её сестры. И это был уже подвиг! К тому же Иван Владимирович создавал сад не столько для коммерческой деятельности - выращивания и продажи старых сортов (что давало ему возможность уйти со службы), сколько для выведения новых, улучшенных. А это нескончаемый изнурительный труд и столь же нескончаемая трата денег - на покупку растений, книг, инвентаря. А результат? Его надо ждать годами. И верить, верить, верить... Верить в нужность и правоту своего дела, правильность избранного пути. А ведь выведение сорта частенько затягивается на десятки лет (например, сорт груши Бере зимняя Мичурин создавал 36 лет), порой же и человеческой жизни не хватает.

Еще в молодости И. В. Мичурин дерзновенно задумал обновить существующий старый, полукультурный состав плодовых растений центральной России, для чего поставил перед собой две задачи: «пополнить ассортимент плодово-ягодных растений средней полосы выдающимися по своей урожайности и качеству сортами и передвинуть границу произрастания южных культур далеко на север».

Задуманное в юности И. В. Мичурин выполнил. Наша страна получила более 300 сортов плодовых и ягодных культур. Но дело даже не в числе и разнообразии полученных им сортов. В конце концов, сейчас от них в садах удерживается не так уж много и к тому же в ограниченном количестве. По яблоне это Бельфлёр-китайка, Славянка, Пепин шафранный, Китайка золотая ранняя , в большем числе Бессемянка мичуринская . Из сортов груши в садах Чернозёмной зоны сохраняется Бере зимняя Мичурина . Величие И. В. Мичурина в том, что ещё в конце XIX в. он прозорливо определил основное направление селекции, вооружил учёных стратегией и тактикой её проведения, стал основоположником научной селекции (и, кстати, не только плодовых, но и других культур). А его сорта стали родоначальниками новых, еще более усовершенствованных сортов (например, Бельфлёр--китайка породила 35 сортов, Пепин шафранный - 30), которые, естественно, во многом и заменили своих предшественников.

Но не сразу И. В. Мичурин нашёл правильные пути в создании сортов. Предшественников не существовало, приходилось разрабатывать все самому. Было много ошибок, разочарований, тяжёлых неудач, но он упорно продолжал свою работу. И это уже подвиг всей жизни!

В конце XIX в. в России было распространено мнение, что улучшение сортового состава садов средней полосы можно осуществить путем массового переноса сюда высококачественных южных сортов и постепенного приспособления их к суровому местному климату. Садоводы теряли на этом бесполезном деле многие годы и немало денег. Эту ошибку, кстати сказать, и сейчас повторяют многие наши соотечественники.

Поддался поначалу соблазну такой акклиматизации и И. В. Мичурин. И пройдут годы бесплодной работы, прежде чем учёный, проанализировав результаты опытов, сделает вывод, что приспособляемость старых, уже сложившихся сортов к новым условиям крайне ограничена, и простым переносом их деревьями или прививками черенков на зимостойкий подвой, акклиматизировать такие сорта невозможно. Совсем иначе получается при посеве семян. В этом случае под воздействие новых условий попадают не саженцы - сложившиеся сорта, а молодые сеянцы, чрезвычайно пластичные растения, обладающие высокой степенью изменяемости и приспособляемости. Так был сделан решающий вывод: «акклиматизация достижима лишь при размножении растений путем посева семян». И, кстати, многие из вас, дорогие, садоводы, именно так сейчас и поступают.

Воистину звёздным часом для селекционеров (а значит, и для всех нас, садоводов) стало открытие И. В. Мичурина, что действительно эффективный путь продвижения растений на север - это посев не любых семян, а лишь полученных от целенаправленного подбора зимостойких родителей и, следовательно, по-настоящему осеверение возможно «только путём выведения из семян новых сортов растений».

И сколько же достаточно зимостойких сортов южан таким путем уже создано в нашей стране! Только, например, в Московской области сравнительно благополучно плодоносят сорта черешни, абрикоса и даже айвы. Ну, а виноград сейчас культивируется, можно сказать, повсеместно, а некоторые сорта даже практически и без укрытия.

Разрабатывая учение о целенаправленном подборе родительских пар, И. В. Мичурин сделал судьбоносное открытие: перспективность се-лекции в отдаленной гибридизации - скрещивании растений разных видов, достаточно отдаленных по родству и району произрастания. Только благодаря внедрению в селекцию этих научных разработок И. В. Мичурина стало возможным, например, садоводство Сибири и Урала. Ведь межвидовая гибридизация позволила получить принципиально новый, пригодный для здешних мест тип яблони - ранетки и полукультурки (гибриды между дикорастущим здесь видом ягодной яблони, или попросту Сибирки, и европейскими сортами), небывалый ранее тип груш - гибриды между местным дикорастущим видом груши, называемым в народе Уссурийка. Все местные сорта косточковых культур - вишни, сливы, абрикоса - тоже межвидовые гибриды. Межвидовая гибридизация спасла от уничтожения сферотекой крыжовник, вернула в сады средней полосы, да ещё в улучшенном виде, грушу. Большинство распространенных по всей нашей стране сортов жимолости, рябины, косточковых культур - тоже межвидовые гибриды. Когда я однажды поздравила известного селекционера по малине И. Казакова с его замечательными сортами (прежде всего ремонтантными), он сказал: «Знаешь, они пошли как-то неожиданно и сразу, когда я ввел межвидовую гибридизацию». И мне оставалось только лишь улыбнуться и сказать: «Как и рекомендовал И. В. Мичурин».

А еще вспомните растущие, наверное, и в ваших садах, так называемые рукотворные, никогда не существовавшие в природе растения: русская слива или, иначе, гибридная алыча (гибриды между алычой и различными типами сливы), йошта (гибрид между смородиной и крыжовником), земклуника (гибрид земляники и клубники), церападусы - дети вишни и черёмухи. И это далеко не полный список.

А еще, наверное, мало кто знает, что И. В. Мичурин определил в селекции и лечебное направление, призывая селекционеров при создании новых сортов руководствоваться необходимостью учитывать и их целебные качества. Он даже написал как-то, что если бы не преклонный возраст, то вывел бы яблоко здоровья. Вот почему наш сад сейчас становится поставщиком не только, как принято говорить, «продуктов на десерт», но и спасительной аптекой.

И. В. Мичурин первым открыл для садоводства почти все культуры, называемые сейчас нетрадиционными, новые и редкие. Большинство из них учёный первым испытал в своем саду. Создал первые сорта и определил для каждой из культур будущее место в российском саду. Это с его лёгкой руки у нас в садах растут сейчас арония и войлочная вишня, лимонник и актинидия, настойчиво просятся в сад шефердия и барбарис, появились сортовые рябины, терн, черемуха, лещина.

И. В. Мичурин был великим знатоком растений. В своём саду он собрал такую коллекцию, что её дважды (в 1911-1913 гг.) пытались купить американцы - вместе с землей и самим учёным переправить через океан на пароходе. Но И. В. Мичурин был твёрд в своем отказе. Его растения могут жить только на отечественной почве, его дело - для России.

Большую часть своей жизни И. В. Мичурин бился в одиночку. Годы уходили, силы истощались, ему все трудней становилось работать в саду. Приближалась безрадостная, одинокая старость и нужда. И, скорее всего, работа по преобразованию российского садоводства была бы прервана, если бы Мичурин не был поддержан Советской властью. 18 февраля 1922 г. в Тамбов пришла телеграмма: «Опыты по получению новых культурных растений имеют громадное государственное значение. Срочно пришлите доклад об опытах и работах Мичурина Козловского уезда для доклада председателю Совнаркома тов. Ленину. Исполнение телеграммы подтвердить».

Произошел беспрецедентный в истории случай - работа одного человека стала делом государственным. По всей необъятной стране были созданы научные центры по садоводству, селекции, сортоизучению - институты, опытные станции, опорные пункты. Одновре-менно были организованы учебные центры по подготовке кадров - от институтов и техникумов до курсов по обучению садовых рабочих. Уже в начале 30-х годов первые ученики И. В. Мичурина разъехались по стране и в самых разных климатических зонах - в горах, пустыне, степях и среди лесов - приступили к созданию новых сортов. Они, вместе с учителем, создали ту основу, благодаря которой наша страна по сортовому разнообразию и многочисленности новых для сада культур не имеет себе равных. А потом эту работу продолжило второе и третье поколение последователей И. В. Мичурина. Так будет создан Великий генофонд плодовых и ягодных культур России.

К большому сожалению, это бесценное наследие в последние 20 лет во многом утрачено и из-за коммерциализации садоводства, преступно замещается иностранным, как писал ещё сто лет тому назад И. В. Мичурин, неподходящим для наших условий материалом. Свёрнута и научная работа, многие коллекции погибли под строительством коттеджных посёлков. Ещё сохраняющиеся сады старые, многие запущены. К сожалению, дорогие садоводы, не многим лучше и на ваших участках. И все же, по моим наблюдениям, вы сейчас - основные держатели нашего плодово-ягодного генофонда. Сберегите и приумножьте это наше великое национальное достояние! И ещё. Читайте Ивана Владимировича! Его книги написаны предельно ясно, без нагромождения научных терминов, а по содержанию - подлинный кладезь нестареющих знаний и для садоводов-любителей и для специалистов.

И. Исаева , доктор с.-х. наук

Оборудование : таблицы по общей биологии, иллюстрирующие методы селекции растений, методы селекционной работы И.В. Мичурина и достижения селекции растений.

ХОД УРОКА

I. Проверка знаний

А. Работа по карточкам

№ 1. Учеными получен пшенично-ржаной гибрид тритикале. Каким образом удалось создать такой гибрид, успешно размножающийся половым путем?

№ 2. Самыми высокоурожайными (до 100 ц/га) сортами пшеницы признаны Безостая 1 (выведена П.П. Лукьяненко) и Мироновская 808 (выведена В.Н. Ремесло). Колосья и зерна у них очень крупные, стебли толстые, прочные. Эти сорта относятся к мягкой, полиплоидной (6n ) пшенице. Самый высокий урожай и крупные плоды у земляники дают также полиплоидные (8n ) растения. Используя эти данные, ответьте на вопросы:

а) как влияет полиплоидия на величину плодов и другие морфологические признаки пшеницы и земляники?
б) как влияет полиплоидия на продуктивность этих растений?
в) какое хозяйственное значение имеет полиплоидия для человека?

№ 3. Подтверждением эволюционной теории явились исследования датского генетика В.Иогансена. Он изучил действие отбора в популяциях и чистых линиях. Оказалось, что в пределах чистой линии отбор по величине, массе семян и другим признакам неэффективен. В то же время отбор в свободноскрещивающихся популяциях результативен. Объясните, какую закономерность эволюционной теории подтверждают результаты этого исследования.

№ 4. В настоящее время широкое распространение в США и Англии имеет гибридный сорт помидоров, устойчивый к двум вирусам. Сорт получен в результате слияния половых клеток дикого помидора и культурного сорта. Объясните, какое значение для селекции имеет сохранение генов диких видов.

Б. Устная проверка знаний

1. Каковы биологические особенности растений, учитываемые в селекции?
2. Что такое инбридинг и межлинейные скрещивания?
3. Что такое межсортовое и межвидовое скрещивание?
4. В чем состоит явление гетерозиса и каковы его генетические основы?
5. В чем заключается метод Г.Д. Карпеченко по преодолению бесплодия межвидовых гибридов?
6. Что такое массовый и индивидуальный отбор в селекции растений?
7. Что такое индуцированный мутагенез и в чем заключается метод получения полиплоидов в селекции растений.

II. Изучение нового материала

1. Методы селекционной работы И.В. Мичурина

Иван Владимирович Мичурин (1855–1935) – выдающийся селекционер-практик, автор 300 сортов плодово-ягодных культур. В начале своей деятельности И.В. Мичурин занимался акклиматизацией по методу Грелля, прививая в крону выносливых и холодоустойчивых сортов южные cорта с целью добиться их приспособления к новым условиям. Но изменить генотип южных сортов подобным методом было невозможно. Мичурин убедился в этом, испытав около 200 иностранных сортов: через 35 лет из них не осталось ни одного дерева, хотя Мичурин жил и работал в условиях относительно мягкого климата Черноземной зоны России (г. Козловск, ныне Мичуринск, Тамбовской губернии).
Убедившись в бесплодности попыток простой акклиматизации, И.В. Мичурин приступил к разработке новых методов селекции, основанных на гибридизации, отборе и воспитании (воздействие условиями среды на развивающиеся гибриды). При их реализации он использовал разнообразные подходы (многие – впервые в мировой селекционной практике), важнейшие из которых следующие.

Биологически отдаленная гибридизация – скрещивание представителей разных видов для получения сортов с нужными свойствами или скрещивание представителей разных родов. Так, например, Мичурин скрестил вишню Владимирскую с черешней Винклера белой. При дальнейшей работе с гибридами им был выведен сорт вишни Краса севера, обладавший хорошими вкусовыми качествами и зимостойкостью. При скрещивании вишни с черемухой Мичурин получил гибрид, названный церападусом. Им были также получены гибриды ежевики и малины, сливы и терна, рябины и сибирского боярышника и др.

Географически отдаленная гибридизация – скрещивание представителей контрастных природных зон и географически отдаленных регионов с целью привить гибриду нужные качества. Например, известный сорт груши Бере зимняя Мичурина был получен в результате гибридизации дикой уссурийской груши и южного французского сорта Бере-рояль.

Метод ментора – один из методов «воспитания» гибридов, разработанных И.В. Мичуриным. Он основан на том, что признаки развивающегося гибрида изменяются под влиянием привоя или подвоя. Мичурин применял этот метод в двух вариантах. В первом случае гибридный сеянец служил привоем, и его прививали на взрослое плодоносящее растение (подвой), свойства которого желательно было получить у гибрида. Во втором случае в крону молодого гибридного сеянца (подвоя) прививали черенок сорта, признаки которого хотели бы получить у гибрида.
Этот метод был применен Мичуриным, например, при создании сорта яблони Бельфлёр-китайка. В первый год плодоношения гибридов оказалось, что плоды у них мелкие и кислые. Чтобы направить дальнейшее развитие гибрида в нужную сторону, в крону молодых деревьев были привиты черенки Бельфлёра. Под влиянием черенков плоды гибрида стали приобретать вкусовые качества Бельфлёра.
Влияние ментора следует рассматривать как изменение доминирования в процессе развития гибрида. В данном случае ментор способствовал фенотипическому проявлению (доминированию) генов, полученных от сорта Бельфлёр, не меняя при этом генотипа гибрида.

Метод посредника был применен Мичуриным при отдаленной гибридизации. Он состоит в использовании дикого вида в качестве посредника для преодоления нескрещиваемости. Скрещивая дикий Монгольский миндаль с диким персиком Давида, Мичурин получил миндаль Посредник, который он в дальнейшем использовал для скрещивания с культурным персиком. Полученный им гибридный персик приобрел зимостойкость, благодаря чему был продвинут на север.

Смешение пыльцы применялось Мичуриным для преодоления межвидовой нескрещиваемости (несовместимости). Суть метода заключалась в том, что при опылении смесью собственной пыльцы и пыльцы другого вида собственная пыльца раздражала рыльце пестика, и оно воспринимало чужую пыльцу.

Воздействие условиями среды . При «воспитании» молодых гибридов Мичурин использовал изменения способов хранения семян, характера питания и свойств почвы, воздействие низкими температурами, применял частые пересадки. В результате гибриды закалялись и могли переносить неблагоприятные условия внешней среды.

Отбор – многократный и жесткий отбор растений по размерам, форме, зимостойкости, иммунным свойствам, качеству, вкусу, цвету плодов и т.д.
Большинство сортов, полученных И.В. Мичуриным, представляло собой сложные гетерозиготы. Для сохранения качеств их размножают вегетативным путем: отводками, прививками и т.д.

2. Достижения селекции растений

Селекционная работа имеет огромное народнохозяйственное значение. Замена малоурожайных сортов высокопродуктивными селекционными сортами представляет собой один из основных путей повышения урожайности. В настоящее время и в нашей стране, и за рубежом селекционно-генетическая работа приводит к замечательным результатам.
Познакомимся с некоторыми из последних достижений селекции по основным сельскохозяйственным культурам.

Озимая пшеница . Для России пшеница – основная зерновая культура. Академик Павел Пантелеймонович Лукьяненко (1901–1973) создал ряд высокоурожайных сортов озимой пшеницы, занимающих миллионы гектаров как в России, так и в других странах. Особенной популярностью пользуются сорта Аврора и Кавказ, дающие урожай до 100 ц/га, и Безостая 1 с урожайностью до 50 ц/га. На основе последнего сорта были выведены сорта Краснодарская 57 и Одесская полукарликовая.
Не менее высокоурожайные сорта выведены на Мироновской селекционной опытной станции академиком Василием Николаевичем Ремесло (1907–1983): Мироновская 264, Мироновская 808 и др. За последние 50 лет урожайность сортов озимой пшеницы возросла с 25 до 65 ц/га, т.е. в 2,5 раза. К новым высокоурожайным сортам озимой пшеницы, выведенным на той же станции, относится и Ильичевка. В 1974 г. этот сорт районирован в 15 областях Украины и при надлежащем орошении и высокой агротехнике дает урожаи до 100 ц/га.
Среди новых сортов очень перспективны многолетние пшеницы, выведенные под руководством академика Николая Васильевича Цицина (1898–1980) на основе межвидовой гибридизации пшеницы и пырея. Они высокоурожайны, засухоустойчивы, выдерживают морозы до –35 oС.

Яровая пшеница . Среди яровых наиболее ценен созданный Алексеем Павловичем Шехурдиным (1886–1951) и Валентиной Николаевной Мамонтовой (1895–1982) высокоурожайный сорт Саратовская 29, отличающийся высокими хлебопекарными качествами. Мы уже упоминали о сорте яровой пшеницы Новосибирская 67 с укороченной и утолщенной соломиной, выведенном в Институте цитологии и генетики СО РАН. Урожайность этого сорта в Западной Сибири достигает 40 ц/га.

Подсолнечник . В этой области селекции растений замечательны достижения академика Василия Степановича Пустовойта (1886–1972). До середины XX в. лучшие сорта подсолнечника по масличности не превышали 33%. В настоящее время средняя масличность семян достигает 50%.

Сахарная свекла . За последние годы резко повысились сахаристость и урожайность сахарной свеклы. Большую роль в селекции этой культуры сыграла полиплоидия (работы А.Н. Луткова, В.П. Зосимовича).

Кукуруза . При создании новых перспективных сортов этой культуры применяют самоопыляющиеся гомозиготные линии с их последующей гибридизацией (М.И. Хаджинов и Г.С. Галеев).

III. Закрепление знаний

Обобщающая беседа по ходу изучения нового материала.

IV. Домашнее задание

Изучить параграф учебника (методы селекционной работы И.В. Мичурина и достижения селекции растений).

Урок 8–9. Селекция животных, ее методы и достижения

Оборудование : таблицы по общей биологии, иллюстрирующие методы селекционной работы И.В. Мичурина, достижения селекции растений, методы селекции животных.

ХОД УРОКА

I. Проверка знаний

А. Работа по карточкам

№ 1. Какую важную закономерность доминирования признаков у гибридов установил И.В. Мичурин? Каково значение этой закономерности для селекции? Приведите примеры.

№ 2. Каковы положительные и отрицательные стороны самоопыления при селекции культурных растений?

№ 3. Существует выражение: «Человека кормят и одевают полиплоиды». Как его следует понимать?

№ 4. При подборе родительских пар для гибридизации И.В. Мичурин широко использовал географически удаленные формы. Так, например, был создан сорт яблони Бельфлёр-китайка, полученный в результате гибридизации китайской яблони из Сибири и американского сорта Бельфлёр желтый. Почему Мичурин большое внимание уделял скрещиванию географически удаленных форм?

Б. Устная проверка знаний

1. Какие методы селекционной работы использовал И.В. Мичурин?
2. Каковы последние достижения селекции растений?

II. Изучение нового материала

1. Особенности биологии животных, учитываемые в селекции

При селекции животных необходимо учитывать следующие их особенности:

– малочисленность потомства у пары родителей;
– большая продолжительность жизни;
– невозможность вегетативного размножения высокоорганизованных животных и наличие у них только полового способа размножения;
– раздельнополость;
– часто поздняя половая зрелость;
– более сложные, чем у растений, взаимоотношения с внешней средой благодаря наличию нервной системы;
– трудность изучения генотипа, т.к. он содержит большое количество гетерозигот, а гены находятся в сложном взаимодействии (продуктивность по мясу, молоку, шерсти, плодовитость, густота меха у пушных зверей и другие хозяйственно- ценные признаки наследуются очень сложно).

2. Типы скрещиваний и методы разведения, применяемые в животноводстве

В селекционной работе важно представлять конечную цель, к которой стремится селекционер. Желательно ли увеличить продукцию молока, повысить его жирность или изменить мясные качества скота – все это требует разных направлений отбора и подбора производителей, применения различных систем скрещивания.
При подборе производителей важно учитывать их родословные. В племенных хозяйствах всегда ведутся племенные книги, в которых подробно учитываются экстерьерные особенности и продуктивность родительских форм в течение ряда поколений. По признакам предков можно судить о генотипе производителей.
Типы скрещивания при селекционной работе с животными разнообразны. Применяют в основном два типа скрещивания: неродственное и родственное.

Неродственное скрещивание , или аутбридинг (от англ. out – вне и breeding – разведение), осуществляется между особями одной породы или между особями разных пород животных. При строгом отборе приводит к поддержанию свойств или улучшению их в ряду следующих поколений гибридов, т.к. в потомстве может получиться удачная комбинация генов, обеспечивающая формирование целого ряда хозяйственно-важных признаков.

Близкородственное скрещивание , или инбридинг, проводится между братьями и сестрами или родителями и потомством. Этот тип скрещивания применяют в тех случаях, когда желают перевести большинство генов породы в гомозиготное состояние, т.е. для получения чистых линий, сохранения хозяйственно-важных признаков, повышения стабильности этих признаков для последующего скрещивания и получения эффекта гетерозиса.
Такое скрещивание до известной степени аналогично самоопылению у растений, т.к. приводит к повышению гомозиготности. При близкородственном скрещивании часто наблюдается ослабление животных, потеря устойчивости к действию внешних факторов, к заболеваниям. Все эти отрицательные проявления близкородственного скрещивания называются депрессией .

Межлинейное скрещивание проводится между представителями чистых гомозиготных линий для того, чтобы избежать неблагоприятного действия рецессивных генов, перевести их в гетерозиготное состояние и вызвать эффект гетерозиса. Обычно для скрещивания используются представители нескольких линий.

Отдаленная гибридизация , т.е. межвидовое скрещивание, известно у животных с древнейших времен. Чаще всего межвидовые гибриды стерильны, т.к. у них нарушается мейоз, что приводит к нарушению гаметогенеза. С глубокой древности человек использует гибрид кобылицы с ослом – мула, который отличается выносливостью и большой продолжительностью жизни. Преодоление бесплодия межвидовых гибридов животных – важная задача селекции.
Иногда гаметогенез у отдаленных гибридов протекает нормально, и это позволило получить новые ценные породы животных. Примером могут служить архаромериносы, которые могут пастись высоко в горах, как архары, и, как мериносы, дают хорошую шерсть. Получены плодовитые гибриды от скрещивания местного крупного рогатого скота с яками и зебу (подвидом крупного рогатого скота, распространенного в Азии и Африке). Продуктивны гибриды белуги и стерляди (бестер), хорька и норки (хонорик), карпа и карася. Также плодовито потомство, полученое при скрещиваниях между одногорбым и двугорбым верблюдами, домашней лошадью и лошадью Пржевальского, зубрами и бизонами.
В животноводстве используют два основных метода разведения: внутрипородное и межпородное .

Внутрипородное разведение , или разведение «в себе» , направлено на сохранение и улучшение породы. Практически оно выражается в отборе лучших производителей, выбраковке особей, не отвечающих требованиям породы.

Межпородное разведение используют для создания новой породы. При этом часто проводят близкородственное скрещивание, что помогает получить большое количество особей, обладающих нужными свойствами.

Продолжение следует

ХХ век ознаменовал собой значительное увеличение производство растительной продукции, аграрному сектору экономики стали уделять огромное значение. Впервые пришло понимание, что для получения высоких урожаев необходимы лучшие сорта. Селекционеры получили широкие возможности не просто работать, а творить, создавая всё новые и новые формы и сорта культурных растений. Одним из таких выдающихся отечественных деятелей был Иван Владимирович Мичурин – селекционер, ознаменовавший своей деятельностью новый этап в развитии отечественной науки.

Жизнь и деятельность И.В. Мичурина

Будущий великий селекционер родился в середине девятнадцатого века в семье простых крестьян. Наверное, именно детские годы и окружение ознаменовали любовь Мичурина к растениям и животным, которые всегда взаимностью отвечали на его заботу. Еще в раннем детстве родители заметили в маленьком Иване любовь к саду и живой природе. Пристыдить юного натуралиста за шалости не удавалось, один раз после наказания Мичурин схватил солонку и начал засевать ею грядку. Это было настолько забавно, что родителям не оставалось ничего, кроме как поддержать свое чадо в начинаниях.

Биография выдающегося селекционера

За 80 лет своей жизни И.В. Мичурин создал более 300 новых сортов плодовых, ягодных, декоративных и других ценных культурных растений, которые затем получили широкое распространение как в нашей стране, так и за рубежом. К сожалению, сейчас многие из этих форм ушли в историю в силу ряда причин и массово не выращиваются в садах, но некоторые его сорта продолжают оставаться известными у садоводов нашего времени. Одним из самых примечательных фактов в биографии ученого, пожалуй, можно назвать то обстоятельство, что он не получил специального образования. Все его научные изыскания и деятельность – следствие огромного таланта в сочетании с природным интеллектом.

И.В. Мичурин всегда был очень предан своему делу и родине. Ему неоднократно предлагали и работу за границей, и продажу за рубеж ценных гибридных форм плодовых и ягодных культур и уникального сорта фиалковой лилии. Однако он не польстился на все эти заманчивые предложения, остался в родной стране и всю жизнь работал на ее благо. Уже в двадцатом веке, после прихода к власти большевиков, его питомник и сад, которые он создал собственноручно, были переведены в государственную собственность.

В то нелегкое время выдающиеся способности И.В. Мичурина были по достоинству оценены, ему всячески помогали, давали развиваться и создавать всё новые и новые сорта плодовых и ягодных культур, цветов.

Об увлечениях и других талантах И.В. Мичурина

Поддержкой, вдохновением и опорой Ивана Владимировича Мичурина всегда служила верная, скромная и тихая жена, а позже и двое их детей, которые оставили немало воспоминаний о своем уникальном отце. Дочь Мария, описывая детские годы в семье селекционера, отмечает его самоотверженность и любовь к делу всей его жизни. Все помыслы, мечты и стремления ученого были направлены в мир садовых растений, нередко он мог отказывать себе в самых простых и необходимых вещах: одежде, пище. Все скудные доходы отец семейства вкладывал в развитие своего любимого дела. Много тратил на то, чтобы заполучить заветные семена, которые найти в то время было очень непросто. Начиналось все с небольшого участка, где будущий мировой гений и создатель немалого количества уникальных сортов проводил свободное время, посвящая его изучению растений.

Известно ведь, что талантливый человек талантлив во всем. К И.В. Мичурину эта фраза применима как ни к кому другому. Кем ему только не приходилось побывать за свою жизнь! Даже электротехником: когда на самой заре научно-технической революции в его родное село провели электричество, он был одним из первых, кто заинтересовался этой хитрой наукой. Кроме этого, Иван Владимирович дружил с механикой и был первоклассным часовщиком.

Правнуки И.В. Мичурина также вспоминали, что он отлично разбирался в лекарственных растениях, знал их полезные свойства и то, как они могут помочь при той или иной болезни. Кроме этого, уже будучи известным на весь мир, Мичурин освоил акварель, его рисунки в каталогах и научных статьях отличались точностью и с художественной точки зрения были безупречны. Однако любая его деятельность так или иначе была связана с главной страстью – селекцией растений, которой он без остатка посвятил всю свою жизнь.

Выдающиеся достижения И.В. Мичурина

Уже в самом начале своего пути Иван Владимирович заметил, что многие наши отечественные сорта плодовых культур — яблони, груши, вишни — того времени либо неустойчивы к неблагоприятным природно-климатическим условиям, либо вкусовые качества их плодов оставляют желать лучшего. На интуитивном уровне он понимал, что этим культурам необходимо значительное улучшение путем создания новых форм плодовых и ягодных растений, которые сочетали бы в себе повышенную устойчивость к негативным изменениям окружающей среды с хорошим вкусом плодов и высокой урожайностью. Генетики как науки тогда еще не существовало, но он словно предчувствовал некоторые ее закономерности при изучении наследовании признаков у гибридов.

Главная цель научной и практической деятельности И.В. Мичурина состояла в том, чтобы создать высокоустойчивые (особенно к морозам) и урожайные отечественные сорта плодовых и ягодных культур с вкусными плодами, которые в дальнейшем бы составили основу промышленного сортимента. Разрабатывая основы селекции садовых растений, он писал о том, что привозным из-за рубежа сортам необходимо «привить» те ценные особенности, которые есть у местных высокоустойчивых сортов и форм. Мичурин на реальных примерах в своем саду видел и понимал, что ни одно растение, привезенное с юга и никогда не знавшее наших широт, местного климата и особенно суровых морозов, не сможет успешно приспособиться к новым для него условиям.

В связи с этим необходимо улучшение его экологической устойчивости с помощью методов и приемов селекции на основе использования генофонда местных сортов, а также ценных дикорастущих форм. Именно такой подход дает возможность получить большое разнообразие исходных гибридов и выбрать из них самые лучшие и самые устойчивые формы, которые станут сортами. Он справедливо отмечал, что формы, возникшие в естественных условиях и выращиваемые затем человеком, со временем теряют часть своих положительных качеств.

Именно поэтому культурным растениям постоянно нужна помощь человека для того, чтобы приумножать их хозяйственно ценные характеристики и минимизировать влияние негативных черт. Поэтому основными методами великого селекционера, как и многих его последователей стали искусственная гибридизация в сочетании с направленным отбором ценных форм. Цветки одного из сортов искусственно изолировали от пчёл специальными марлевыми и бумажными мешочками, а затем вручную опыляли пыльцой другой ценной формы.

Полученные плоды собирали отдельно, выделяли из них семена и затем высаживали в питомнике на специальных участках. Из них вырастало большое количество разнообразных гибридов, чаще всего без положительных качеств, но среди тысячи таких растений могло оказаться одно-два особо ценных, с комплексом ценных признаков — побегами культурного типа, вкусными плодами, высокой зимостойкостью и др. Затем эти отборные формы пересаживали в сад и там детально изучали, а остальные гибриды, не проявившие положительных свойств, уничтожали. Участок на питомнике освобождался, и всё повторялось снова — год из года.

Большинство мичуринских сортов были получены у яблони — основной отечественной плодовой культуры. Лучшие сорта яблони, созданные И.В. Мичуриным: Антоновка шестисотграммовая, Аркад зимний, Бельфлёр-китайка, Бельфлёр-рекорд, Бессемянка Мичурина, Большак, Восковое, Дочь Коричного, Есаул Ермака, Золотая осень, Кандиль-китайка, Китайка золотая ранняя, Коричная китайка, Комсомолец, Пепин шафранный, Пепин четвёртый, Таёжное, Северный бужбон, Славянка, Шафран-китайка и др.

Лучшие сорта груши, созданные И.В. Мичуриным: Бере зимняя Мичурина, Бере Октября, Бере зеленая, Любимица Мичурина, Суррогат сахара, Толстобежка. Великому селекцинеру удалось получить сорта груши, совмещающие ценные качества обоих родительских форм — высокое качество и вкус плодов южных сортов и повышенную устойчивость к природным стрессам, присущую местным формам и особенно дикорастущим видам (которые сами по себе обладают несъедобными мелкими плодами).

Благодаря И.В. Мичурину были созданы ценные сорта основных косточковых культур — вишни и сливы, которые позволили продвинуть их выращивание в более северные регионы. Для таких достижений необходимы были десятилетия упорного труда. Так, с использованием дикорастущих видов вишни, методов отдаленной гибридизации и многочисленных межсортовых скрещиваний И.В. Мичуриным были созданы одни из первых отечественных устойчивых сортов вишни – Гриот грушевидный, Идеал, Краса севера, Мелколистная полукарликовая, Плодородная Мичурина, Полевка, Полжир, Ультраплодная, Церападус. С участием тёрна и его гибридов со сливой – терносливы им были получены устойчивые и урожайные сорта сливы Консервная, Ренклод колхозный, Ренклод Реформа, Ренклод терновый, Тёрн десертный, Чернослив козловский.

Несмотря на то, что основной сферой интересов И.В. Мичурина были именно плодовые растения, он создал и несколько сортов ягодных культур. Сорта малины селекции И.В. Мичурина Дамская, Коммерция, Прогресс, Продуктовая, Черноплодная в то время получили распространение на садовых участках.

Вместе с тем, отсутствие профессионального образования делало его дилетантом в глазах научного сообщества. Созданные им гибриды они не признавали, считая их непригодными для использования в промышленных масштабах. Однако со временем «живучесть» мичуринских сортов себя оправдала, а в Северной Америке и Европе ими начали интересоваться гораздо раньше, чем их оценили соотечественники. Благодаря скрещиванию самых лучших отечественных и зарубежных сортов И.В. Мичурину удалось получить ряд новых ценных сортов плодовых и ягодных культур различного срока созревания, которые расширяли территории их выращивания до более северных регионов страны и позволили сохранять урожай и зимой, когда так необходимы витамины. Лучшие из них и сейчас любимы дачниками за неприхотливость и хороший вкус.

Последователи великого селекционера в его память назвали зимний сорт яблони Памяти Мичурина. Деревья данного сорта средних размеров, благодаря чему за ними довольно легко ухаживать даже непрофессионалам. Плоды крупные, ароматные с красными боками, хорошо транспортируются и могут храниться до января. Идеальные климатические условия для данного сорта в средней полосе России, где летом не очень жарко и достаточно влаги и солнца. Создавая этот сорт, селекционеры в первую очередь хотели создать яблоню, плоды которой могли бы храниться длительное время и быть пригодными к переработке.

Создание морозостойких сортов абрикосов

Помимо отличных сортов яблони, груши, вишни и сливы, человечество должно быть благодарным И.В. Мичурину за создание первых отечественных морозостойких сортов абрикосов. Каждый уважающий себя дачник хочет вырастить на своем участке большой урожай вкусных и красивых абрикосов, которые бы не требовали к себе сложного ухода. К сожалению, такая роскошь раньше была доступна только жителям южных регионов с мягкими зимами и отсутствием сильных весенних заморозков.

И.В. Мичурин получил первые отечественные сорта абрикоса Монгол, Лучший мичуринский, Сацер, Товарищ, отличающиеся высокой зимостойкостью и хорошим вкусом плодов. Деревья этих сортов достаточно легко переносят подмосковные зимы, характерные для всей центральной полосы России. Для этого Мичурин при разработке высокоустойчивых сортов абрикоса высевал семена дальневосточных форм, а также скрещивал южные сорта с наиболее морозостойкими видами. В результате получилось воплотить мечту не одного поколения отечественных садоводов — вырастить типично южную культуры в новых для нее природно-климатических районах.

Удивительные формы растений, выведенные И.В. Мичуриным

Помимо всего перечисленного выше, И.В. Мичурину удалось получить уникальные и необычные формы садовых растений, некоторые из которых до сих пор не имеют аналогов. К их числу можно отнести выведенные им гибриды и терна — терносливу. Вкус их плодов довольно специфичен, но такое сочетание родительских форм помогло достигнуть дальнейших успехов в улучшении зимостойкости сортов сливы.

Также в своей деятельности селекционер много времени посвятил улучшению качеств исконно русской культуры — рябины обыкновенной. Её гибриды с мушмулой приобрели необычный и очень интересный вкус плодов, который был высоко оценен на многих международных выставках. И.В. Мичуриным впервые были созданы отечественные сорта рябины обыкновенной с хорошим вкусом плодов – Бурка, Гранатная, Десертная Мичурина, Красавица, Рубиновая, Титан.

Создав зимостойкие сорта винограда Буйтур, Коринка Мичурина, Русский конкорд, Северный белый и Северный черный, И.В. Мичурин фактически стал основоположником виноградарства в северных регионах, ведь в то время это была южная культура. Затем это его начинание было продолжено многочисленными последователями и единомышленниками, и сейчас виноград на садовых участках в Центральной и Северо-Западной России, на Урале, в Сибири и на Алтае — уже скорее норма, чем редкая и необычная диковинка.

Из нетрадиционных садовых культур великим селекционером были получены Айва северная Мичурина; первые отечественные сорта смородины золотистой Крандаль, Пурпур, Сеянец Крандаля, Ундина, Шафранка; первые сорта актинидии коломикта Клара Цеткин и Ананасная Мичурина; урожайные формы лимонника китайского.

Приемы межсортовой и отдаленной гибридизации, которые использовал ученый, впоследствии были признаны самыми эффективными. Как оказалось, растения, отдаленные как географически, так и по своим видовым характеристикам, у гибридов способны давать не только уникальные плоды, но и проявлять повышенную устойчивость к неблагоприятных природно-климатическим условиям.

Помимо селекции плодовых и ягодных растений И.В. Мичурину удалось создать сорт отечественного табака, масличной розы, уникальной фиалковой лилии с тонким запахом, которые способны успешно расти в нашем климате.

Иван Владимирович для своих преемников всегда оставался человеком большого таланта и образцом преданности долгу, в своем деле он достиг выдающихся высот, не будучи при этом дипломированным специалистом.

Мичурин Иван Владимирович - знаменитый биолог - селекционер, создатель многих современных сортов плодово-ягодных культур. Родился 28 октября 1855 года в поместье Вершина, близ деревни Долгое (теперь Мичуровка) Пронского уезда Рязанской губернии. Обучался сначала дома, а затем в Пронском уездном училище Рязанской губернии, посвящая все свободное время работе в саду. 19 июня 1872 г. окончил Пронское уездное училище, после чего отец готовил сына по курсу гимназии к поступлению в Петербургский лицей. Но неожиданно заболевает его отец. Для погашения долгов приходится продать поместье. Лишенный возможности получить высшее образование, Мичурин поступает в Рязанскую гимназию. Но через несколько месяцев он был исключен из нее.

В конце 1872 г. И. В. Мичурин получил место коммерческого конторщика товарной конторы станции Козлов (Рязано-Уральская железная дорога, позднее - станция Мичуринск, Московско-Рязанской железной дороги). Уже через два года Мичурин занимает должность помощника начальника, но не надолго, ссора с начальником станции нарушила планы. Мичурин сменил работу и стал ремонтировать часы и сигнальные аппараты.

Вскоре ему удалось снять заброшенную усадьбу в районе Козлова, площадью 130 га., с небольшим земельным участком, на котором Мичурин начал ставить селекционные опыты с более чем 600 видов растений. Перейдя в городскую усадьбу знакомых, Мичурин вывел первые сорта растений: малина Коммерция, вишня Гриот, вишня Краса севера и др. Но через несколько лет и эта усадьба оказалась переполненной растениями.

Несколько раз Мичурин переносил питомник, приобретая участки земли с большей площадью. Это достигалось изнурительным трудом и жесткой экономией средств. Долгие годы работы в области гибридизации принесли результаты - Мичурин создал ценные сорта яблони: Антоновка полуторафунтовая, Кандиль-китайка, Ренет бергамотный, Славянка; груши: Бере зимняя Мичурина, Бергамот Новик; сливы: Ренклод золотистый, Ренклод реформа, Терн сладкий и других культур. Он впервые в истории плодоводства создал в средней полосе зимостойкие сорта черешни, миндаля, винограда, папирусного табака, масличной розы и др. Мичурин убеждается в безуспешности метода акклиматизации путём прививки, и делает вывод, что почва питомника - мощный чернозем, - является жирной и «балует» гибриды, делая их менее устойчивыми к опустошительной для теплолюбивых сортов «русской зиме».

В 1906 году свет увидел первые научные публикации И. В. Мичурина, затрагивающие проблему нового выведения сортов плодовых деревьев. Уже в 1912 году Мичурин за свои достижения был награжден орденом Анны третьей степени. В 1913 году американцы предложили Мичурину продать коллекцию сортов, на что получили отказ селекционера.

После Октябрьской революции Мичурин продолжал свои труды и наконец то получил государственную поддержку. В 1918 г. по его просьбе питомник был национализирован, а Иван Владимирович назначен его директором. В 1921 и 1923 гг. местные власти выделяли для питомника дополнительные земли. К 1922-му году Мичурин произвел свыше 150 новых сортов плодовых деревьев и кустарников: яблони- 45 сортов, груши- 20 сортов, вишни- 13 сортов, черешни- 6 сортов, рябины- 3 сорта и т. д.

В 1923 году в Москве была открыта первая Всесоюзная сельскохозяйственная выставка, на которой были представлены и достижения Мичурина. Экспертная комиссия выставки присудила Мичурину высшую награду – диплом ЦИК СССР. 20 ноября 1923 г. питомник имени И.В. Мичурина был признан общегосударственным учреждением и получил наименование Опытный питомник им. И.В. Мичурина. Далее в 1928 г. он был переименован в Государственную селекционно-генетическую станцию им. И.В. Мичурина, а в 1934 г. станция преобразовалась в Центральную генетическую лабораторию им. И.В. Мичурина.

В 1925 году правительство СССР отметило приветствиями 50-летие деятельности Мичурина и наградило его орденом Трудового Красного Знамени. А 7 июня 1931 года он был награжден орденом Ленина. В канун своего 80-летия Мичурин был удостоен множества почетных званий: Заслуженный деятель науки и техники (1934), доктор биологических и с.-х. наук (1934), академик ВАСХНИЛ (1935), почетный член АН СССР (1935), почетный член Чехословацкой земледельческой академии (1935).

Важнейшие вопросы, разработанные Мичуриным: межсортовая и отдалённая гибридизация, методы воспитания гибридов в связи с закономерностями онтогенеза, управление доминированием, ментора методическая оценка и отбор сеянцев, ускорение селекционного процесса с помощью физических и химических факторов. Мичурин создал теорию подбора исходных форм для скрещивания. Им установлено, что "чем дальше отстоят между собой пары скрещиваемых растений - производителей по месту их родины и условиям их среды, тем легче приспособляются к условиям среды в новой местности гибридные сеянцы". Скрещивание географически отдалённых форм широко использовали после Мичурина и многие другие селекционеры. Мичурин разработал теоретические основы и некоторые практические приёмы отдалённой гибридизации. Предложил методы преодоления генетического барьера несовместимости при отдалённой гибридизации: опыление молодых гибридов при их первом цветении, предварительное вегетативное сближение, применение посредника, опыление смесью пыльцы и др.

Кроме этого Мичурин был неплохим механиком-изобретателем. Он сконструировал и изготовил машину для резки табака, перегонный аппарат для определения процента розового масла, инструменты для опыления и прививки, разработал уникальный способ воздушного укоренения черенков.

В своей работе И.В.Мичурин широко пользовался гибридизацией. При этом он учитывал сложную природу гибридов. Он считал, что гибридные сеянцы проходят на тех или иных стадиях развития критические периоды, во время которых и происходит реализация разнокачественных родительских генов.

Базируясь на этом предположении, И.В.Мичурин применял приемы воспитания сеянцев, воздействуя на них факторами среды. Он использовал различные способы обработки почвы, внесение удобрений, метод ментора.

Метод ментора заключается в том, что в крону гибридного саженца делается прививка от растения, свойства которого необходимо передать гибриду. Иногда гибрид прививается на соответствующий подвой.

Отдаленная гибридизация в работах Мичурина

И.В.Мичурин широко использовал также и . Он установил, что при гибридизации южных сортов с местными обычно доминируют признаки местных сортов. Чтобы избежать этого, он пришел к выводу о необходимости подбирать родителей, происходящих из различных географических областей.

Так, сорт груши Бере зимняя он вывел благодаря гибридизации южноевропейской груши Бере рояль с уссурийской грушей. При такой гибридизации у гибрида наследственная основа обоих исходных родительских форм оказывается в необычных природных условиях.

Изменяя условия выращивания гибридов, Мичурин воспитывал у них хозяйственно ценные признаки, заимствованные как от одного, так и от другого из родителей. В данном конкретном случае сорт Бере зимняя унаследовал от южного родителя крупноплодность, высокие вкусовые качества и возможность длительного зимнего хранения, а от уссурийского родителя - холодостойкость.

В связи с тем, что организмы под влиянием среды могут изменяться в пределах нормы реакции, можно внешними факторами влиять на фенотипические проявления признаков. Этим пользовался Мичурин при выращивании гибридов плодовых деревьев, изменяя определенные условия на различных стадиях онтогенеза. Доминирование признаков, которые в окружающей среде находят наиболее благоприятные условия для развития, Мичурин назвал управлением доминированием.

Чтобы преодолеть нескрещиваемость при отдаленной гибридизации, Мичурин разработал ряд методов.

Методы Мичурина

Метод вегетативного сближения заключается в предварительной прививке одного вида растений на другой. Вследствие этого изменяется химический состав тканей, что, по-видимому, способствует прорастанию пыльцевых трубок в пестике материнского растения. Так можно добиться оплодотворения при гибридизации таких видов, которые обычно не скрещиваются.

Метод посредника заключается в том, что, если необходимо получить гибрид между нескрещивающимися видами A и B, сначала проводят гибридизацию скрещивания видов B с C, а уже гибрид скрещивают с видом A.

Метод опыления смесью пыльцы от разных видов может также благоприятствовать прорастанию пыльцевых трубок в пестике цветка и способствовать оплодотворению.

Большинство сортов, выведенных Мичуриным, по генотипу гетерозиготны, поэтому половым путем их размножать нельзя, они будут расщепляться. Их размножают вегетативным путем.

Мичурин много внимания уделял акклиматизации южных плодовых растений и положил начало продвижению на север винограда, абрикоса, черешни и др.

Много сделано селекционерами по выведению новых сортов сельскохозяйственных растений. Велика в этом заслуга Н.В.Цицина, П.П.Лукьяненко, В.Н.Ремесло, Ф.Г.Кириченко, В.Е.Писарева, вывевших новые сорта пшеницы. В.С.Пустовойтом созданы высокомасличные сорта подсолнечника, И.М.Хаджинов добился больших успехов в селекции кукурузы.