Создание гибридов - что за этим стоит - 1

27.12.2010

Некоторые размышления по итогам минувшего аномально жаркого лета

Прошедшее лето называют аномальным. Не буду вдаваться в глобальные проблемы изменения климата на планете. Это совершенно другая тема. На одной сельскохозяйственной выставке мне задали вопрос: «Почему некоторые сорта и гибриды знакомых нам овощей под воздействием такого жаркого лета изменяли свои хозяйственные свойства? Меняли свою привычную форму, иногда окраску, вкус». Это и послужило толчком для написания данной статьи.

Огурчик

«Между тем урожайность любой культуры является функцией не только потенциальной продуктивности, но и экологической устойчивости вида, сорта, гибрида. Причем в неблагоприятных и особенно нерегулируемых условиях внешней среды устойчивость агроценоза к действию абиотических и биотических стрессоров оказывается решающим фактором реализации потенциальной продуктивности» (Жученко А.А., академик РАН)

Остановимся подробнее на этом важном тезисе, важном именно для тех, кто занимается выращиванием овощей на своем участке. Покупая семена для своего огорода, мы обычно руководствуемся описанием основных хозяйственных качеств, обозначенных на этикетке. Это правильный подход. Но все характеристики данного сорта продавец указывает из данных, полученных в ходе испытаний. Они получались на сортоиспытательном участке. Подобное испытание проводится обычно 3-4 года в так называемых «оазисных» эффектах – высокий агрофон, правильная агротехника и т.д. И все это в течение всего срока испытания.

А теперь представьте, что вот такой гибрид попадает в наши условия. Наши – это не климатическая зона, а наша пресловутая агротехника курино-голубиных пометов, теплиц, накрытых упаковочной пленкой, рекламных стимуляторов, чудо-удобрений и прочей специфики нашего свободного рынка. Из агрономии известно, что урожайность любой культуры является функцией не только потенциальной продуктивности, но и экологической устойчивости вида, сорта, гибрида.

И что важно, в неблагоприятных, нерегулируемых условиях внешней среды устойчивость сорта к действию различного вида стрессов оказывается решающим фактором реализации потенциальной продуктивности. И не только продуктивности, а и многих хозяйственных свойств сорта, гибрида. Понятно, что за 3-4 года невозможно выявить все характеристики экологической устойчивости вида, сорта, гибрида. Создавая сорт, гибрид, т. е. агроценоз – искусственно созданный биоценоз, который не способен длительно существовать без вмешательства человека, так как не обладает саморегуляцией, но характеризуется высокой продуктивностью, мы приучаем овощные растения, жить в наших условиях. И если мы желаем, чтобы они отблагодарили нас, то им нужно создавать соответствующие условия для жизни.

Известно, что растения реагируют на степень загущения посевов, на микроклимат, на сроки посева и т.д. Хочу отметить, что в процессе селекции и сортоиспытаний у нас сейчас не изучаются особенности важнейших адаптивных и хозяйственно-ценных признаков. Поэтому огородники могут сталкиваться с различными «сюрпризами» того или иного гибрида. И такое понятие как районированный сорт, не всегда приемлемо на малых площадях наших участков, расположенных к тому же не в самых лучших для земледелия условиях. А если к этому добавляются еще и аномалии нашей погоды, то результат может быть совсем иным, чем нам обещали на этикетке. Например, селекционеры скандинавских стран при создании новых сортов или гибридов давно уже руководствуются следующим принципом: повышая их урожайность, качество и устойчивость к патогенам, сохранить уже достигнутый уровень их общей и специфической адаптации.

Вообще же для создания устойчивого современного гибрида требуется примерно 12-15 лет, затем еще 3-4 года длятся сортоиспытания. И при этом надо учитывать тот факт, что «новизна» гибрида сохраняется примерно 5-6 лет, так как существует мощная конкуренция между зарубежными селекционными компаниями, и появляется более востребованный гибрид, способный победить в конкурентной борьбе предшественника. Понятно, что это относится к профессиональным семенам мирового класса. Я как-то смотрел 3D фильм в кинотеатре. Конечно, там все здорово – эффекты, великолепные съемки. Но дело не в этом. Меня заинтересовал бюджет создателей этого шедевра – 80 миллионов долларов. Но для создания современного конкурентоспособного гибрида, скажем, томата, тоже требуется работа больших коллективов. В ней участвуют специалисты самых разных профессий: селекционеры, генетики, физиологи, биохимики, математики, агрометеорологи, технологи, а еще для исследований необходимо дорогостоящее оборудование и т. д. Именно при создании устойчивых к стрессам гибридов иностранные компании тратят средств не меньше, чем продюсеры на создание 3D фильмов. Понятно, что профессионалы, высаживая в теплицу семена, должны быть, уверены в получении прибыли от его выращивания. Соответственно, и выбор гибридов идет по этому принципу. Основным положительным качеством гибрида, на мой взгляд, должна быть его минимальная отрицательная реакция на различные стрессовые ситуации. По крайне мере, они должны быть достаточно предсказуемы. Создание гибридов основано на генетическом алгоритме, т.е. делается предположение, что если взять два вполне хороших решения задачи и каким-либо образом получить из них новое решение, то будет высокая вероятность того, что новое решение получится хорошим или даже лучшим. Однако, не все так просто.

урожайПопробую доступно объяснить некоторые положения генетики, в частности, то, что относится к устойчивости нашего гибрида. Скажем, томата. Его геном наиболее прост. У него более 1300 генов, из которых 242 локализованы на 12 хромосомах. Гены, находящиеся в одной хромосоме, называются сцепленными. Вклад каждого из генов в фенотип при этом достаточно мал, и можно говорить о непрерывной изменчивости организмов по данному признаку. В частности, один из генов может подавлять эффект другого гена; в другом случае, один из генов может влиять на проявление другого гена. Таким образом, стрессовые проявления внешней среды могут включать тот или иной ген, или даже могут разбудить и так называемые спящие гены.

Казалось бы, в геномах относительно немного «нужных» генов. То есть генов, которые активно работают, управляя развитием растения. Основной же объем ДНК составляет так называемая некодирующая часть. Ее еще называют спящими генами. Пока они являются некой загадкой. Одни предполагают, что они защищают неработающие гены от мутаций, есть и противоположное мнение. Не буду утомлять читателя генетикой, лишь отмечу, что немногим более 100 лет назад произошли два важных научных события: чешский монах Грегор Мендель открыл гены, а швейцарский химик Фридрих Мишер открыл ДНК. К сожалению, в нашей стране судьба этих открытий не нашла политической поддержки в свое время. Этим и вызвано отставание нашей науки в деле создания гибридов. Между тем, Н. И. Вавилов еще в 20-е годы говорил о создании на базе имеющегося банка геноресурсов принципиально нового поколения форм, сортов и гибридов растений с комплексной устойчивостью и энергетически эффективными показателями. Основные принципы его учения были широко реализованы в зарубежной селекционной науке.

Итак, мы ответили на вопрос: почему аномальные условия лета вызвали некоторые изменения в растениях. Все дело в устойчивости к стрессам того или иного гибрида. А это в свою очередь связано с взаимодействиями генов на молекулярном уровне. Наверно, огородникам следует не уповать на такое понятие как акклиматизированные для данной зоны сорта и гибриды, это что-то вроде «средней температуры по больнице».

Нужно искать из множества гибридов именно свой, тот, что подходит для конкретных условий вашего участка. Понятно, если такое жаркое лето станет нормой для нашей зоны, то нужно ориентироваться на южные сорта. А пока пользоваться гибридами, устойчивыми к стрессам. Дачникам «выходного дня» надо подбирать такие гибриды, которые в неблагоприятных условиях способны давать хороший урожай, это касается многих овощных культур. Как определить, какие именно гибриды наиболее устойчивые к стрессам? Это, конечно, ваш горький опыт подскажет. Однако прежде чем приобретать семена того или иного гибрида, узнайте о его свойствах, меньше внимания обращайте на красочные рисунки на пакетах с семенами, а лучше внимательнее прочитайте аннотацию и выясните: какова же устойчивость данного гибрида к болезням.

Огурцы без стрессов

Возьмем для примера огурцы. Резкий перепад дневных и ночных температур, обычно, наблюдаемый в Нечерноземье уже в августе, провоцирует появление ложной мучнистой росы. Какой здесь выход? Высевать и выращивать в нашей климатической зоне только те гибриды, которые имеют достоверный иммунитет к этой болезни. Чтобы на небольшой площади получать хорошие урожаи, сажают гибриды с букетным типом цветения, т.е. когда в каждой пазухе листа может образовываться до 6-8 и более завязей. Но надо знать, что таким гибридам требуется больше питания, им нужен лучший уход для реализации всего потенциала гибрида.

К сожалению, садоводы и дачники еще мало внимание уделяют обороту культур. Из-за специфических условий дачного защищенного грунта, когда в теплицах и парниках в основном выращивается ограниченный набор овощных культур, почва длительное время не меняется, в недостаточной степени производится дезинфекция тепличек. Это приводит к тому, что огурцы часто заболевают корневой гнилью. Наносят им вред и такие заболевания, как оливковая пятнистость, аскохитоз, угловатая пятнистость и ряд других. Если выбирать подходящие гибриды для теплички, то, по моему мнению, они должны обладать следующим набором признаков и свойств: 100%-я степень партенокарпии, букетное расположение завязей, мощный рост, ограниченное боковое ветвление, групповая генетическая устойчивость к корневым гнилям, к настоящей и ложной мучнистым росам и ряду других заболеваний. А еще должны обладать высокими вкусовыми свойствами как в свежем, так и в переработанном виде. Отсутствие горечи в плодах должно быть обусловлено генетически. И при всех хозяйственно-положительных свойствах они должны иметь большую устойчивость к различным стрессовым проявлениям. Обычно такой набор свойств имеется у профессиональных гетерозисных гибридов известных мировых компаний.

Продолжение следует

Владимир Степанов, доктор биологических наук, глава фермерского хозяйства «Элита», Псковская область



Поделиться в соцсетях:

ВКонтакт Facebook Google Plus Одноклассники Twitter Livejournal Liveinternet Mail.Ru