Рис. 4. Сорта капусты:
1 — дикая капуста; 2 — лиственная; 3 — савойская; 4 — кормовая; 5 — брюссельская; 6 — брокколи; 7 — кольраби; 8 — цветная; 9 — кочанная.
Учение Дарвина об искусственном отборе было развито и углублено его последователями и продолжателями.
В России, еще до Октябрьской революции, работал в этом направлении Иван Владимирович Мичурин (1855–1935). Стремясь продвинуть высококультурные сорта плодовоягодных растений на север, он воспользовался методом скрещивания отдаленно-родственных сортов («отдаленная гибридизация»). Так, мичуринский сорт яблонь «бельфлер-китайка» был получен в результате скрещивания американского сорта яблони бельфлер-желтый и нашей садовой яблони китайки. Бельфлер-желтый — высококультурная яблоня с крупными вкусными плодами. Однако этот сорт не приспособлен к суровому климату. Другой родитель, наоборот, вынослив к морозам и стоек к болезням. В потомстве Мичурин сумел сочетать нужные ему качества от обоих родителей — от одного крупный размер и сладкий вкус, от другого — морозоустойчивость и стойкость к грибным болезням. Подобным образом, скрещивая дикую уссурийскую грушу с высококультурным сортом французской груши бере-рояль, Мичурин получил прекрасный сорт груши — бере-зимняя, способный расти и плодоносить в условиях средней полосы СССР. Скрещивая дикий уссурийский виноград с культурным американским сортом конкорд, Мичурин получил сорт винограда конкорд-русский, способный вызревать в Тамбовской области. Для выведения сверхурожайного сорта вишни он скрестил степную вишню с японской черемухой, получив новое растение — церападус, или вишне-черемуху. У церападуса плоды по качеству соответствуют лучшим сортам вишни, но расположены кистями, подобно плодам черемухи.
Мичурин выработал важные методы селекции культурных плодовых и ягодных растений. В случаях, когда непосредственное скрещивание между двумя отдаленно-родственными растениями не удается, Мичурин предложил метод «посредника». Так, задумав создать культурный персик для средней полосы России, еще в 80-х годах прошлого века, Мичурин выбрал в качестве одного из исходных растений дикий миндаль-бобовник монгольский, относящийся к одному роду с персиком, но способный выносить очень суровые зимы. Однако скрещивание бобовника с культурными сортами персика не удавалось. Тогда Мичурин решил вывести гибрид-посредник. С этой целью он опылил цветы бобовника монгольского пыльцой дикого американского персика. Из потомства от этого скрещивания был отобран сеянец, отличавшийся выносливостью, обильным цветением и близкий персику по своему строению. Опыление цветов «посредника» пыльцой крупноплодных культурных персиков дало до 20 % семян. Этим было положено начало селекционной работе над персиком, способным расти в средней полосе СССР.
В тех случаях, когда нельзя применить метод «посредника», Мичурин пользуется приемом, который называется «предварительным вегетативным сближением». Черенки однолетнего сеянца лучше гибрида прививаются в крону взрослого дерева другого исходного растения. Например, желая получить помесь айвы и груши или груши и яблони, Мичурин прививал молодой сеянец айвы или яблони на грушу. По прошествии длительного развития одного растения на другом (в течение 5–6 лет) удалось получить скрещивание между этими отдаленно родственными сортами.
Третий основной метод получил название «метода ментора», или «воспитателя». В качестве примера можно взять упомянутую выше мичуринскую яблоню «бельфлер-китайку». Сущность метода состоит в том, что черенок от «культурного» родителя прививается в крону гибрида и этот черенок («привой») изменяет в желательную сторону свойства гибрида («подвоя»). Полученный Мичуриным сорт «бельфлер-китайка» обнаруживал неблагоприятное влияние родителя «китайки» — уменьшение размеров плодов, слишком раннее их созревание и тем самым уменьшение способности сохраняться в лежке зимой. Для противодействия этим свойствам Мичурин привил в крону молодого помесного растения («гибрида») черенок от «культурного» родителя — «бельфлера желтого». Молодое растеньице под влиянием привоя стало меняться: плоды его из года в год стали крупнее, их созревание задерживалось и увеличивалась способность к зимней лежке.
Можно привести другой пример — получение сорта «ренет бергамотный». Глазок молодого сеянца мичуринского сорта яблок «антоновка шестисотграммовая» был привит на трехлетнюю грушу. В течение следующих двух лет грушевые ветки были удалены. Под влиянием подвоя ветка яблони изменилась — ее плоды стали походить на плод бергамота, сочетая в себе качества и яблока и груши.
Все указанные методы имеют вспомогательное значение в отборе культурных сортов. Отбор, который применял Мичурин, представлял сочетание «искусственного» с «естественным». Мичурин создавал не неженок, а наоборот, растения, способные выдерживать морозы, способные расти на любой почве. Для своих опытов он выбрал участок с тощей землей в районе речки «Лесной Воронеж». Каждодневно наблюдая сеянцы, Мичурин отмечал самые различные признаки: а) как сеянец перенес зиму? б) когда началось распускание листьев? в) в каком возрасте началось плодоношение? г) какова урожайность? д) как скоро созревают плоды? (сеянцы с поздним цветением и быстрым созреванием плодов пригодны для северных областей), е) какова форма, величина и окраска плодов? ж) какие родительские качества проявляются у гибрида? з) нет ли каких-нибудь особенностей у потомка? Мичурин улавливал разнообразные соотношения между, казалось бы, разобщенными признаками — например, между частой посадкой листовых пластин и формой листоносца и урожайностью. Методы работы Мичурина имеют громадное значение в селекции культурных растений.
После Октябрьской революции разработка различных вопросов искусственного отбора и создания новых сортов растений и животных пошла ускоренными темпами.
Очень важные и в теоретическом и в практическом отношении работы Героя социалистического труда академика Трофима Денисовича Лысенко посвящены повышению урожайности картофеля и злаков. Т. Д. Лысенко широко применил метод воздействия на посадочный и посевной материал температуры и света с целью направить развитие растений в нужную сторону. В основе этих методов, приведших к обоснованию важного общего принципа индивидуального развития, находятся некоторые положения теоретической биологии, выработанные еще в XIX веке, и среди них прежде всего положение о том, что индивидуальное развитие определено всей предшествующей историей вида. Т. Д. Лысенко развил очень важную мысль об узловых стадиях индивидуального развития.
В развитии злаков он показал две таких узловых стадии: 1) стадию яровизации, или температурную стадию: растение, в ранних стадиях развития, нуждается для последующего нормального плодоношения (колошения) в воздействии низкой температуры в течение определенного срока, различного для разных видов и сортов; 2) световую стадию: для нормального плодоношения растение нуждается в определенном количестве света.
Опыты над озимым ячменем показали, что при достаточно раннем севе (на юге с 1 до 12 марта) наступает нормальное колошение, при более позднем — с 12 до 24 марта — колошения почти нет. Различным озимым растениям нужно разное количество дней с низкими температурами. В стадии яровизации температура занимает центральное место, но для прохождения этой стадии растение нуждается в целом ряде других условий — влаге, воздухе, определенных питательных веществах.
Была выработана методика яровизирования озимых растений. Семена озимой пшеницы увлажняются, выдерживаются в комнатной температуре часов 12, чтобы «пробудился» росток молодого растеньица. Затем на 45–50 дней эти семена помещаются в условия низкой температуры от 0 до +5°. Затем семена высеваются. Они дают нормальное колошение, так как в ранней стадии развития подверглись достаточно длительному воздействию низкой температуры.
Различие между яровым и озимым растениями в том, что у первых стадия яровизации проходится в течение 5–7 дней, в то время как у озимых до 75–80 дней (у некоторых сортов озимой пшеницы). Заменяя осенний сев и длительное пребывание в почве молодых растений искусственным воздействием низких температур на «пробужденные» семена, можно тем самым осенний сев заменить весенним, что в некоторых случаях очень важно.
После того как стадия яровизации закончена, растение проходит световую стадию. Различают растения короткого и длинного дня. Непрерывное освещение для первых вредно: плодоношение нарушается и урожай оказывается плохим. Для развития вторых непрерывное освещение не имеет вредных последствий, их созревание ускоряется. Южный сорт кукурузы из Закавказья со сравнительно коротким днем не дает початков при культуре в Одессе, где день значительно длиннее. Подобно этому и просо, растение короткого дня, выращиваемое в условиях длинного дня, не дает колошения.
