Авторы работ по лесной генетике и селекции, осуществленных в 50-х годах

(В. Zobel, J. Talbert, 1984)

Исторически первым направлением в генетике лесных древесных пород было изучение их формового разнообразия, которое постепенно развилось в исследование генотипической и генетической структуры лесных популяций. Перспективность этих исследований показал в начале века С. 3. Курдиани (1910, 1912, цит. по А. И. Ирошникову, 1967). Он предложил создать сеть лесных селекционных станций и одной из основных задач назвал исследование лесоводственно-биологических особенностей отдельных пород, их варьирующей способности, отбор мутагенов и географических рас. Эти исследования в нашей стране были продол­жены в 20-х годах, они связаны с именами В. Н. Сукачева, Н. П. Кобранова, А. И. Колесникова, Л. Ф. Правдина, А. В. Альбенского, А. С. Яблокова, С. С Пятницкого, позже — М. М. Вересина, С. П. Иванникова и др.

Вторым направлением генетических исследований с лесными древесными породами стало изучение явления гетерозиса при гибридизации, возможность его получения и сохранения (А. В. Stout, R. Me. Kee, Е. J. Schreiner, 1927; А. В. Stout, E. J. Schreiner, 1933; В. Н. Сукачев, 1934; А. В. Альбенский, 1959; А. С. Яблоков, 1963 и др.). Следует, однако, отметить, что эти работы были как бы побочным продуктом исследований, связанных с выведением новых рас и гибридов. Необходимость в проведении этих исследований с лесными древесными породами также впервые была обозначена С.З. Курдиани. Более целенаправленно работы по получению гетерозиса у лесных древесных пород стали проводиться во второй половине ХХ века.

С конца 60-х годов и особенно после организации в 1971 г. ЦНИИЛГИСа резко активизировались исследования как по этим, так и по другим направлениям генетики и селекции лесных древесных пород. Так, по цитогенетическим и цитоэмбриологическим исследованиям известны работы ряда авторов из разных научных учреждений (Е. Н. Муратова, М. В. Круклис — в Сибири; А. К. Буторина, Л. С. Мурая и др. — в Воронеже; Г. М. Козубов, В. В. Тренин и др. — в Карелии, В.А. Бударагин – в Казахстане). Изучение мутагенеза и полиплоидии осуществляли Е. Н. Самошкин, Е. М. Гуляева, О. С. Машкина и др., культуры клеток и клеточных тканей — Г. П. Бутова и др. Значительные работы по изучению и сохранению генофонда природных популяций проведены С. А. Мамаевым, А. И. Ирошниковым, А. К. Махневым, А.М. Данченко, В. П. Путенихиным и др.

Разработкой методов генетической оценки лесных древесных пород занимались В. А. Драгавцев, В. М. Роне, С. А. Петров, А.М. Данченко, Ю. Н. Исаков и др. По вопросам частной генетики и селекции отдельных древесных пород работала целая плеяда исследователей во всех регионах страны С.А. Мамаев, А.К. Махнев, А.И. Ирошников, А.М. Данченко, Ю.П. Ефимов и др. Невозможно перечислить имена всех; отметим только тех, кто осуществил масштабные опыты по гибридизации и вывел практически значимые гибриды лесных древесных пород, — это М. М. Вересин, В. И. Ермаков, А. Я. Любавская, С. П. Иванников, В.В. Иевлев, Ю. Н. Исаков, М. К. Улюкина, Н. В. Старова, Р. П. Царева и др.

В настоящее время перед лесными генетиками и селекционерами стоят две задачи: сохранить, не растерять накопленный потенциал прежних лет и по возможности приумножить его, что осуществляется с большим трудом.

Таблица. Имена некоторых учёных, разработавших проблемы лесной селекции, и область их интересов

МЕТОДЫ ГЕНЕТИКИ

Выделяет три метода генетики: гибридологический, математический и цитологический.

Гибридологический метод представляет собой специфический метод генетики, заключающийся в гибридизации и последующем учете расщеплений. Этот метод в законченной форме был предложен Г. Менделем, сформулировавшим четыре правила, которые необходимо соблюдать при использовании данного метода:

1. Скрещиваемые организмы должны принадлежать к одному виду.

2. Скрещиваемые организмы должны четко различаться по отдельным признакам.

3. Изучаемые признаки должны быть константны, т. е. воспроизводиться из поколения в поколение при скрещивании в пределах линии (роди­тельской формы).

4. Необходимы характеристика и количественный учет всех классов расщепления, если оно наблюдается у гибридов первого и последующих поколений.

Со времен Менделя генетический анализ обогатился целым рядом ме­тодов. Так, методы получения мутаций позволяют создать исходную гете­рогенность для последующего применения гибридологического анализа. Метод отдаленной гибридизации позволяет выяснять степень эволюцион­ного родства между видами и родами. В последние годы широкое распро­странение получили методы гибридизации соматических клеток живот­ных и растений.

Математический метод. Само рождение генетики как точной науки стало возможным благодаря использованию математики в анализе биоло­гических явлений. Г. Мендель первым применил математические подходы как к изучению результатов скрещиваний, так и к построению гипотез, объясняющих полученные результаты. С тех пор сравнение количествен­ных данных эксперимента с теоретически ожидаемыми стало неотъемле­мой частью генетического анализа. Для этого используют методы вариаци­онной статистики.

Математический анализ незаменим при изучении наследуемости количественных признаков, а также при изучении изменчивости, особенно не­наследственной, или модификационной. Особенно широкое применение математический метод нашел при исследовании популяций лесных древесных пород.

Цитологический метод используется для изучения клетки как основ­ной единицы живой материи. Исследование строения хромосом вместе с гибридологическим анализом лежит в основе цитогенетики. В свое вре­мя изучение параллелизма в поведении хромосом и исследование призна­ков заложили основу формирования хромосомной теории наследственнос­ти. В настоящее время анализ конъюгации хромосом в мейозе, наблюдение обменов между гомологичными и негомологичными хромосомами расширяют представления о материальных носителях наследственности.

Кроме отмеченных, генетика активно использует достижения и других смежных наук. Методы химии и биохимии применяются для более деталь­ной характеристики наследственных признаков обмена веществ, для изу­чения свойств молекул и нуклеиновых кислот. Для этих же целей служат методы иммунологии и иммунохимии, позволяющие идентифицировать весьма специфично даже мизерные количества тех или иных генных про­дуктов, прежде всего белков.

Генетика широко использует методы физики: оптические, седиментационные, меченых атомов для маркирования и идентификации различных классов макромолекул. Наиболее широко физические, химические и физи­ко-химические методы применяются в молекулярной генетике и генной инженерии. Генетики, работающие с различными объектами, используют результаты, полученные в медицине, зоологии, ботанике, микробиологии и по другим дисциплинам.

Генетика является научной основой селекции. Но в лесном хозяйстве первоначально были проведены наблюдения в естественных насаждениях, заложены опыты по искусственному лесоразведению, были эксперимен­тально получены результаты по влиянию географического и экологическо­го происхождения семян, проведены опыты по гибридизации лесных дре­весных пород. И только потом эти опыты послужили фактической основой для развития генетики лесных древесных пород. И в настоящее время ис­следователи, занимающиеся генетикой лесных древесных растений, широ­ко используют методы лесной таксации, биометрии, полевого опыта, пес­чаной и водной культуры и др.

Разумеется, здесь приведена только часть методов, которые использу­ются в генетике. Современная наука в распоряжение исследователя предо­ставляет массу потенциальных возможностей, которые могут быть реали­зованы при конкретной программе исследований.