От цветка до семени - Терехин Э.С.
Скачать (прямая ссылка):
Однако известие об удаче Ферчайлда было в те времена скептически встречено ботаниками. Как мы уже знаем, в то время отрицалось само разделение растений на два пола. Тем более сомнительной казалась возможность гибридизации. К тому же этот скромный опыт садовода н-е обещал как будто бы каких-либо важных хозяйственных перспектив и потому не был подхвачен.
Первые доказательства большого практического значения гибридизации растений были представлены российским бо-
40 таником, академиком И. Кельрейтером уже во второй половине XVIII века. Получив потомство от скрещивания виргинского и перуанского табагов, он отметил более быстрое по сравнению с родительскими формами развитие и большую мощность гибридов. Впоследствии эта вспышка жизненных сил у гибридов первого поколения получила название гетерозиса. Кстати, природа этого явления остается неясной до оих пор и над выяснением ее трудятся многие ученые.
Но в практике получение гибридных — гетерозисных — семян применяется сегодня очень широко, особенно при возделывании кукурузы. Сейчас во многих странах, в том числе и в Советском Союзе, кукурузу, идущую на товарное зерно, выращивают -почти исключительно из гибридных семян. И это несмотря на то, что производство таких семян— длительный и трудоемкий процесс. Для получения наибольшего эффекта выводят угнетенные самоопылением родительские линии. Семь поколений подряд растения отцовского и материнского сортов в отдельности тщательно оберегают от чужой пыльцы. Из года в год потомки самоопыляющихся линий Становятся все более и более чахлыми. На восьмой год лйнии отцовского и материнского сортов скрещивают между собой, а на девятый из гибридных уже семян получают могучие растения, которые дают обильный урожай, с лихвой возмещающий затраты на кропотливую и долгую предварительную селекционную работу.
Значение гибридизации вообще состоит не только в получении потомства первого поколения, обладающего повышенной жизнеспособностью. Растения, принадлежащие к разным видам, каждый из которых прошел свой путь эволюционного развития, имеют, естественно, разные наследственные качества. Одни виды приспособлены, например, к засушливым местностям, другие отличаются коротким периодом развития, третьи умеют противостоять насекомым-вредителям или болезням. Каждое из этих качеств,, сочетаемое с гьищебой или хозяйственной ценностью и высокой урожайностью, послужило в свое время основанием для введения того или иного растения в культуру. Непрерывное стремление улучшать используемые растения привело к тому, что человек стал оставлять для размножения только семена от лучших экземпляров. Такую работу по улучшению возделываемых культур Чарлз Дарвин назвал искусственным отбором.
Но часто случается так, что качества, которые человек хотел бы найти в одном растении, обнаруживаются у растений, принадлежащих к разным, хотя и родственным, видам или разным сортам культурных растений. Тогда-то, чтобы сочетать эти качества, и приходится прибегать к скрещиванию, к гибридизации»
41 Живая природа, однако, устроена так, что растения, принадлежащие к разным видам, не могут свободно скрещиваться. Механизмы, препятствующие «межвидовым бракам», имеют большое эволюционное значение. Природа стремится сохранить отобранные ею целесообразные для растений признаки, препятствует возникновению хаоса, который мог бы получиться в результате частых межвидовых скрещиваний. Поэтому такие скрещивания удаются с большим трудом, а часто считаются даже вообще невозможными.
Но не все, что целесообразно с точки зрения природы, кажется таковым человеку. Подчас цели природы и цели человека не вполне совпадают. Желание соединить в одном растении как можно больше ценных качеств приводит селекционера к необходимости межвидовой гибридизации.
Для того чтобы удалось получить новое растение-гибрид, нужна, во-первых, способность пыльцевого зерна, перенесенного из тычинки одного растения на рыльце другого, прорасти на этом рыльце; нужно, во-вторых, чтобы образованная этим зерном пыльцевая трубка нормально росла в тканях столбика и завязи материнского растения и длины ее хватило для проникновения спермиев в зародышевый мешок. В-третьих, нужно, чтобы ядра спермиев смогли соединиться с ядрами яйцеклетки и центральной клетки и дали начало зародышу нового живого организма. Но и это еще не все. Нужно, наконец, чтобы зародыш нового растения имел, особенно на первых порах своей жизни, все необходимые для его развития условия.
Очень часто при гибридизации случается так, что обеспечение этих условий — нормального опыления, оплодотворения и развития зародыша — становится очень трудоемким делом, задачей, которая требует больших и долгих усилий многих исследователей.
Предположим, что селекционеру потребовалось окрестить два зацветающих в разное время сорта риса или ячменя. Еще недавно такое скрещивание было бы невозможным: пыльцевые зерна и риса и ячменя очень быстро теряют способность к прорастанию.
Чтобы ликвидировать этот разрыв во времени созревания пыльцы и семяпочек у двух исходных для скрещивания сортов растений, нужно было разработать методы длительного хранения пыльцы. Исследования позволили выяснить, что длительному сохранению жизнеспособности пыльцы спо-, собствуют пониженные температура и влажность. Искусственно создавая эти условия, удается сохранять жизнеспособную пыльцу ранних сортов до зацветания поздних и осуществлять, таким образом, ранее невозможные скрещивания. Например, пыльца злаков (отличающаяся тем, что очень быстро теряет способность к прорастанию) сохраняла в искусственных условиях свою жизнеспособность в ЗО раз доль-
