Новости
01.12.2016


29.11.2016


29.11.2016


29.11.2016


28.11.2016


18.12.2015

Громадное разнообразие почвенно-климатических и погодных условий в России, а также недостаточная гидротермическая обеспеченность на большей части ее территории во многом предопределяют особенности селекционной работы, организации селекционно-географической сети, системы сортоиспытания и семеноводства. Рассматривая селекционное улучшение культивируемых видов растений как важнейший фактор биологизации и экологизации интенсификационных процессов, мы хотим обратить внимание читателя на то, что хотя селекционный процесс во всем мире базируется на общих генетических принципах, выбор приоритетных целей и методов селекции и семеноводства весьма специфичен для каждой почвенно-климатической зоны. Так, если в странах Западной Европы и США селекционные программы ориентированы преимущественно на повышение потенциальной урожайности сортов и гибридов ограниченного числа важнейших культур (благоприятные условия природной среды, высокий уровень обеспеченности удобрениями и пестицидами), то недостаточная устойчивость сортов и гибридов к засухе, суховеям, морозам, короткому в нашей стране вегетационному периоду, кислым, засоленным и эродированным почвам является чаще всего главной причиной низкой урожайности посевов даже при увеличении количества применяемых удобрений, пестицидов и даже площади мелиорированных, в т.ч. орошаемых, земель. Обусловлено это тем, что в неблагоприятных почвенно-климатических и погодных условиях решающим фактором реализации высокой потенциальной урожайности оказывается способность самих культивируемых видов и сортов растений противостоять действию абиотических и биотических стрессоров. Стремление к созданию сортов и гибридов, способных давать высокие (и даже рекордные) урожаи только в благоприятные по погодным условиям годы или в «оазисных» условиях Государственной системы сортоиспытания, в условиях России не оправдано ни в научном, ни тем более в практическом плане. Такая односторонняя ориентация хотя и упрощает селекционный процесс, однако резко усиливает зависимость всего сельского хозяйства от «капризов» погоды, предопределяет беспрецедентно высокую вариабельность по годам валовых сборов зерна, овощей, фруктов, резко снижает эффективность использования техногенных средств интенсификации растениеводства.
Очевидно, что в стране, где большинство важнейших сельскохозяйственных культур достигает гидротермических границ их естественного произрастания, важнейшим условием устойчивого роста величины и качества урожая становится избежание, или уход посевов от действия температурного и водного стрессоров за счет как подбора соответствующих культур, так и их селекции. Между тем в течение длительного периода наблюдается общая тенденция к «сползанию» сортов и гибридов кукурузы, подсолнечника, сахарной свеклы и других видов к позднеспелости. Как известно, Н.И. Вавилов неоднократно подчеркивал, что в «борьбе с засухой, в особенности с нашими суховеями и горячими ветрами, которые обычно проявляются в разгар лета, в июле, большое значение имеет подбор скороспелых сортов».
Первостепенную роль в нашей стране играет повышение потенциальной урожайности видов растений, обладающих эволюционно обусловленной и генетически детерминированной устойчивостью к короткому вегетационному периоду, засухе, пониженным температурам, кислым почвам и т.д. Именно на такой основе станет возможным значительное увеличение площади и урожайности сорго, озимой ржи, овса, рапса, ячменя, проса, клевера, гречихи, многолетних и однолетних трав, клюквы, черники и других эволюционно устойчивых к указанным стрессорам культур. В результате они будут использованы не только в качестве основных, но и промежуточных культур, выполняющих в севооборотах средоулучшающую, в т.ч. и фитосанитарную, роль.
На эту особенность селекции еще в 1930-х гг. указывал Н.И. Вавилов, отмечая, например, что «селекции ржи должно быть уделено больше внимания», что «ячмень является одной из наиболее надежных культур» и т.д. Подобная ориентация обусловлена также и неблагоприятными прогнозами возможных изменений биосферы Земли. Так, по расчетам Bach, вследствие постоянного загрязнения атмосферы к середине XXI в. концентрация CO2 в воздухе увеличится вдвое, температура на поверхности Земли повысится на 2-3°С, а испарение - на 9%. Высказываются предположения, что вероятность негативных последствий подобных изменений особенно велика для сельскохозяйственного производства России, США и Канады.
Определяя приоритеты в селекции на предстоящий период, важно учитывать и необходимость развития сельского хозяйства в районах Севера, Сибири, Дальнего Востока, где сорта и гибриды культивируемых видов растений за счет устойчивости к экологическим стрессорам должны не только заменить дорогостоящую коренную мелиорацию природной среды, но и обеспечить эффективное использование техногенных факторов при недостаточной тепло- и водообеспеченности. Особое значение приобретает также создание сортов и гибридов с пониженной влажностью зерна в период созревания, большей транспортабельностью и лежкостью плодов, высоким содержанием биологически и технологически ценных веществ и т.д.
Задача повышения путем селекции качества урожая (лежкоспособности, транспортабельности, вкуса, содержания белка, клейковины, сахара, витаминов и т.д.) актуальна еще и потому, что начиная с 1960-1980-х гг. в России происходит существенное снижение качества зерна, сахарной свеклы, плодоовощной продукции и др. Так, уменьшилось качество зерна пшеницы в районах Нечерноземной зоны РФ, а также хозяйствах Северного Кавказа. Между тем этому вопросу в большинстве стран мира уделяется первостепенное внимание. Например, в Англии созданы сорта «голого» овса с содержанием белка 14% (вместо 10,5% в обычном), растительного жира 8,3% (на 3,5% больше), сырой клетчатки 2% (вместо 10%). И хотя такие сорта дают пока урожай на 25% ниже, общий выход биологически ценных веществ у них выше, поскольку у обычных сортов в весе зерна на долю оболочки приходится 20-30%.
Если в благоприятных почвенно-климатических и погодных условиях селекционная стратегия, направленная на повышение потенциальной урожайности культивируемых растений, реализуется в основном методом межсортовой гибридизации, то в неблагоприятных почвенно-климатических условиях особую значимость приобретают методы межвидовой гибридизации (позволяющие использовать «залежи наследственности» диких видов в качестве геноисточников экологической устойчивости). В этой связи проблема индуцирования мейотической рекомбинации становится центральной в теории и практике селекционного процесса. Поскольку именно генетические рекомбинации, а не мутации служат основным источником адаптивно значимой генотипической изменчивости у высших организмов и только на их использовании основаны методы интрогрессивной и трансгрессивной селекции растений, важную роль играют сбор и идентификация генетических источников устойчивости растений к абиотическим и биотическим стрессорам, повышение потенциальной продуктивности тех видов растений, которые в наибольшей степени приспособлены к местным условиям, разработка методов межвидовой гибридизации на основе индуцирования генетической рекомбинации и предотвращения элиминации рекомбинантных гамет и зигот, создание широкой селекционно-географической и сортоиспытательной сети, типизирующей почвенно-климатические и погодные особенности разных регионов страны. Большего внимания заслуживает и использование гибридов F1, что связано не только с проявлением гетерозисного эффекта, но и с возможностью быстрого комбинирования в F1 наиболее важных хозяйственно ценных признаков, включая и те из них, между которыми существуют отрицательные генотипические корреляции и, следовательно, сочетать которые в обычном сорте, как правило, не удается. Особый интерес представляет создание синтетических и многолинейных сортов, а также использование трансгеноза (соответствующих доноров в качестве индукторов мейотического кроссинговера при межвидовой и межродовой гибридизации).
В целом, обеспечение устойчивого роста урожайности сельскохозяйственных культур в условиях России требует перехода к адаптивной системе селекции, в основу которой должно быть положено создание сортов и гибридов, обладающих высокой потенциальной продуктивностью и устойчивостью к тем стрессорам, лимитирующее действие которых на величину и качество урожая за счет применения техногенных средств ликвидировать невозможно. Такая ориентация комплексных селекционно-агротехнических программ требует более широкого использования адаптивного потенциала громадного разнообразия высших растений и разработки новых методов управления генотипической изменчивостью, важнейшим из которых является индуцирование мейотического кроссинговера («краеугольного камня селекции») у межвидовых и межродовых гибридов. При этом в число задач селекции входит не только расширение спектра доступной генотипической изменчивости, но и ускорение темпов целенаправленного движущего отбора, поскольку реализованный в растениеводстве адаптивный потенциал вида определяется амплитудой адаптивных и адаптирующих способностей реально возделываемых сортов и гибридов.