А. Литература, отрицающая возможность вегетативной гибридизации
Литература по прививкам растений очень велика. Мы не считаем возможным делать обзор всей литературы. Такие довольно подробные обзоры составлены Кренке (1928, 1933), Луссом (1935), Читтенденом (1927), Джонсом (1934), Вейсом (1930, 1940).
В настоящем обзоре мы остановимся лишь на характерных выступлениях в научной печати и главным образом на новейших, причём мы будем иметь в виду только те работы, которые касаются вопроса взаимоотношения прививочных компонентов (подвоя и привоя) и степени фиксирования этих сложных взаимоотношений семенными потомствами.
В первую очередь рассмотрим теоретические взгляды и эксперименты противников реальной возможности получения прививочных гибридов.
Представители менделевско-моргановского направления в биологии нацело отрицают такого рода возможность. В основе этого отрицания лежит метафизическая идея Августа Вейсмана о существовании бессмертной зародышевой плазмы и её независимости от сомы. Согласно Моргану «в основе своей теории Вейсман постулирует, что одни только зародышевые клетки передают расовые признаки и что зародышевые клетки не происходят из клеток тела, а также не подвергаются влияниям, которые действовали на, данную особь. Взгляды Вейсмана являются общепринятыми и в настоящее время» (1938).
Приведённое высказывание характерно для всех основных работ Моргана и его школы (Морган, 1924, 1927, 1936, 1937, 1945).
В более развёрнутом виде существо теории зародышевой плазмы известный генетик Конклин излагает так: «После оплодотворения яйца наследственные возможности каждого организма фиксированы навсегда… Влияния среды и воспитания могут отражаться только на развитии индивидуума, но не на конституции расы.
Тело развивается и умирает в каждом поколении; зародышевая плазма представляет непрерывный поток живой материи, который соединяет все поколения. Тело питает и защищает зародыши; оно есть носитель зародышевой плазмы, смертный хранитель бессмертной материи.
В настоящее время доказана ошибочность теории, что взрослые организмы вырабатывают зародышевые клетки, которым они, якобы, сообщают свои признаки. Ни зародышевая, ни какая-либо другая клетка не вырабатывается телом в целом, а каждая клетка тела происходит от предыдущей клетки путём деления… Не курица производит яйцо, а яйцо производит курицу, равно как и другие яйца» (Конклин, 1928).
Всё, здесь сказанное, коротко формулируется менделистами таким образом, что все признаки, приобретённые организмом в течение его индивидуальной жизни, не наследуются, ни в какой мере не фиксируются в филогенезе.
Морган в одной из своих работ (1936) так оценивает отношение генетической науки к данному вопросу:
«Не так хорошо известно, как следовало бы, что новые работы по генетике нанесли окончательный удар старому учению о наследовании приобретённых признаков. Это старое учение принимало, что изменения клеток тела, происходящие в течение развития или в зрелом состоянии под воздействием внешних агентов, наследственны. Другими словами, изменения в признаках клеток тела вызывают соответствующие изменения в зачатковых клетках…»
По Моргану, изменение наследственных свойств организма соответственно условиям жизни является «вредным суеверием». «Всё же, если мы не хотим оставаться обманутыми нашими чувствами, то одной из задач науки является задача разрушить вредные суеверия, несмотря на их распространённость среди лиц, не сведущих в точных методах, требуемых наукой».
Такого рода философия представителей «точных методов» в биологической науке, безусловно, не допускала признания возможности глубоких взаимовлияний при прививке между различными по своей природе растениями и тем более не допускала изменений, фиксируемых в семенных потомствах.
Приведём несколько высказываний по этому вопросу генетиков моргановского направления.
Джонс (1936) в своей широко известной сводке по вегетативной гибридизации и химерам пишет: «между привоем и подвоем обмена признаками не происходит, и свойства каждого остаются неизменными».
С этим положением полностью согласны и наши отечественные морганисты (Жегалов, 1930; Серебровский, 1937; Лусс, 1935; Жебрак, 1936; Вавилов, 1916 и 1939; Дубинин, 1939, и др.).
Чтобы не быть голословными, сошлёмся на работы некоторых авторов:
«Мы не считаем, — пишет А. Р. Жебрак, — что при трансплантации могут получаться какие-либо специфические изменения, которые могли бы быть положены в основу селекционной практики, потому что вопрос о специфическом действии на генотип привоя никем не доказан, и всякие спекуляции на эту тему являются беспредметными».
Ещё более ясную позицию занял А. С. Серебровский, отрицающий также нацело основу метода И. В. Мичурина:
«Мы решительно возражаем и считаем, что никаких изменений генотипа под влиянием привоя на подвой и обратно не происходит, а тем паче адэкватных».
Столь же определённое мнение по данному вопросу высказывается А. И. Луссом:
«В наследие от прошлого остался целый ряд необоснованных и спекулятивных гипотез о «передаче» свойств подвоя привою и о, так называемой, «прививочной» или «вегетативной» гибридизации, якобы, ничем не отличающейся от половой». «В большинстве случаев… подобные «факты» являлись следствием недоучёта модификационной изменчивости растений. В лучшем же случае все прокламированные «прививочные гибриды» оказывались сложными растениями — «химерами» (этот термин сейчас общепринят), состоящими, подобно легендарным кентаврам, частично из тканей одной исходной формы, частично — из другой, причём оба компонента не теряют своей самостоятельности и находятся в состоянии симбиоза» (Лусс, 1935).
Каковы же экспериментальные данные, на которых основывают свои выводы представители морганизма? Материал по данному вопросу незначителен. Даже те небольшие экспериментальные данные, которые иногда фигурируют в научной литературе, трактуются неверно.
* * *
Пожалуй, самым интересным исследователем в этом вопросе является генетик Ганс Винклер, длительное время работавший по прививкам между S. nigrum и L. esculentum. Его эксперименты на протяжении уже четырёх десятков лет перепечатываются из учебника в учебник во всех странах мира.
На первый взгляд Винклер, казалось, поставил перед собой задачу доказать, что «клетки двух существенно различных видов могут сойтись другим, не половым путём, чтобы служить общей исходной точкой для организма, который при совершенно однородном общем росте одновременно будет обладать свойствами обоих первоначальных видов» (1907).
Таким образом, это высказывание Винклера как бы свидетельствует о том, что последний задался целью получать прививочные гибриды. Каковы же принципы и методы Винклера? О них мы будем иметь представление из следующих его рассуждений:
«Если задуматься над тем, — пишет Винклер, — как может путём прививки возникнуть гибрид, то, насколько я понимаю, представляются три теоретические возможности.
Прежде всего было бы мыслимо, чтобы при прямом влиянии привоя на подвой, или наоборот, происходило бы такое изменение специфических признаков, которое привело бы к возникновению нового биотипа. Возникшие таким путём формы мы назовём прививочными гибридами влияния (Beeinflussungs-Propfbastarde) или модификационными прививочными гибридами (Modifications-propfbastarde).
Во-вторых, в месте срастания привоя и подвоя клетки, одни из которых происходят от привоя, другие — от подвоя, могут соединяться для образования адвентивного побега. Возникшие таким путём формы должны быть названы химерами.
В-третьих, в месте срастания привоя и основного стебля может происходить более или менее похожее на процесс оплодотворения, полное или частичное, слияние клеток привоя и подвоя, и продукт слияния может быть началом образования прививочного гибрида. Возникшие таким образом формы следует называть гибридами слияния или бурдонами» (1912).
Таковы, согласно Винклеру, три основных пути получения прививочных гибридов. И после этого только начинаются рассуждения Винклера о том, какие пути получения прививочных гибридов реальны и какие нереальны. Винклер пишет, что «до настоящего времени мы не знаем ни одного случая, доказывающего, или хотя бы делающего вероятной, возможность того, что при прививке один компонент сам по себе или в своём потомстве хоть сколько-нибудь изменяется в своих специфических свойствах под влиянием другого компонента. И нужно считать весьма вероятным, что такое прямое специфическое воздействие недостижимо путём прививки. Иными словами: модификационные прививочные гибриды, обусловленные взаимодействием компонентов, так же невозможны в действительности, как они невозможны по ходу наших рассуждений…»
Причина этого явления, согласно Винклеру, заключается в том, что «генотипическая основа организмов, т. е. специфическое строение их протоплазмы, противостоит внешним факторам, по крайней мере тем, которые воздействуют при прививке как единая, необычайно прочная и несокрушимая структура. Особенно бессильными в деле какого-либо изменения этой основы являются условия питания в самом широком смысле этого слова» (1912).
Винклер со всей категоричностью высказывается против возможности получения «гибридов влияния» (Beeinflussungs-Propfbastarde), хотя согласен с тем, что любые минеральные и органические вещества могут проникнуть в растущие клетки в любом количестве и на любой срок. Но эти вещества могут только либо уничтожить специфическую структуру, либо на время своего действия вызвать явление аберрации.
Длительное изменение организма, образование новой формы, по Винклеру, возможно лишь на основе длительного изменения специфической структуры протоплазмы, т. е. в том случае, когда имеется переход живых частиц (интегрирующей составной части клетки) одного компонента в другой. В этом случае в результате вегетативного слияния клеток и ядер, согласно Винклеру, получается бурдон.
Таковы исходные теоретические позиции Винклера. Отсюда строилась и соответствующая методика исследований. Необходимо заметить, что Винклер «гибридами влияния», т. е. обычными прививками, вообще не занимался. Всю свою работу он подчинил одной цели — показать, что настоящими прививочными гибридами могут быть только «гибриды слияния» (Burdonen).
Как уже говорилось выше, свои опыты Винклер проводил над прививками томата и паслёна. Методика заключалась в том, что с томатного стебля удаляли верхушку и все пазушные почки. На томат прививался клином побег чёрного паслёна. Были у Винклера и прививки обратного порядка. Через некоторое время (10–15 дней), когда происходило полное срастание, привой на месте прививки срезался. Таким образом, декапитированные растения состояли из небольшой части привоя, зажатого боковыми частями подвоя. На поверхности такого среза образовывался каллюс. Со временем на каллюсе развивались придаточные почки, а из них побеги.
При такой операции большая часть растений давала побеги чистого паслёна или чистого томата, но определённый процент растений нёс промежуточные томатно-паслёновые признаки. Такие побеги Винклер отчеренковывал, укоренял и доводил до взрослых растений.
Попутно заметим, что в дальнейшем Винклером и Бауром (1913) была разработана своеобразная классификация химер. Согласно установившемуся взгляду, химеры по своему характеру могут быть разных типов, а именно: а) секториальные, б) периклинальные, в) мериклинальные, г) различные иные типы, не подходящие под данные определения. Секториальные химеры — это такого рода сожительство двух разнородных тканей, когда при поперечном разрезе стебля чужая ткань обычно занимает в виде сектора лишь известную часть всего круга. Под периклинальными химерами понимается обволакивание ткани одного типа тканью иного типа. Периклинальные химеры, в свою очередь, бывают монохламидными (с одним внешним чужим слоем клеток) и дихламидными (с двумя чужими слоями). Мериклинальные химеры занимают промежуточное место между двумя упомянутыми типами. Часто они являются первоначальной формой развития химеры и в дальнейшем имеют тенденцию превращаться в тип периклинальных химер.
Винклеру удалось получить несколько разнообразных химер, подробно описанных в ряде работ (1907, 1910, 1912, 1916, 1938).
Особый интерес представляли такие формы, как:
S. tubingense — один слой клеток томата поверх паслёна;
S. Koelreuterianum — один слой клеток паслёна поверх томата;
S. proteus — два слоя клеток томата поверх паслёна;
S. Gaertnerianum — два слоя клеток паслёна поверх томата.
Кроме этих четырёх форм, Винклер получил ещё довольно интересную пятую форму — S. Darwinianum, представляющую, по мнению Винклера, продукт слияния соматических клеток, т. е. бурдон.
Внешний облик этих основных форм следующий: S. tubingense напоминал по форме листьев паслён, но имел сильно выраженное томатное опушение. У S. Koelreuterianum форма листьев была сходна с томатом, но поверхность их была паслёновая. S. proteus имел форму листьев паслёновую, с сильно выраженными томатными признаками, S. Gaertnerianum имел обратное соотношение признаков. У S. Darwinianum был ярко выраженный промежуточный между томатом и паслёном тип листьев, хотя эпидермис был сходен с эпидермисом паслёна.
Рис. 1. S. tubingense: 1 — клетка паренхимы столбика, 144 хромосомы; 2 — клетка из крахмалоносного влагалища стебля, 185 хромосом (по Винклеру).
Любопытна цитологическая характеристика винклеровских форм.
Судя по материалам и рисункам, опубликованным Винклером (1916, 1938), химерные растения дают довольно большое разнообразие по такому признаку, как количество хромосом. Но в этом разнообразии есть и своя закономерность: наблюдается тенденция в сторону увеличения количества хромосом и далеко не всегда в кратном отношении.
Так, S. tubingense № 15170 во время первого редукционного деления имеет 72 хромосомы. В клетке из паренхимы столбика (пятый слой снаружи) Винклер наблюдал 144 хромосомы (рис. 1, 7), в клетке из крахмалоносного влагалища стебля насчитывается 195 хромосом (рис. I, 2).
Ещё большее разнообразие в хромосомном наборе наблюдается у S. Koelreuterianum № 15126. Данная прививка имела в различных частях разное количество хромосом, с колебанием от 48 До 105.
На рисунке 2, 1 показана 48-хромосомная клетка из коровой паренхимы адвентивного корешка (III слой снаружи); 2—клетка из той же ткани, того же корешка, на той же стадии—51 хромосома; 3— также клетка из коровой паренхимы —52 хромосомы.
На рисунке 3,7 представлена клетка из внутренней части коровой паренхимы стебля, содержащая 51 хромосому; 2 — клетка из сердцевины того же стебля, с 52 хромосомами; 3—клетка коленхимы того же стебля, где насчитывается 105 хромосом.
Рис. 2. S. Koelreuterianum: 1 — клетка коровой паренхимы, 48 хромосом; 2 — клетка той же ткани, того же корешке, 51 хромосома; 3 — клетка из коровой паренхимы, 52 хромосомы.
У S. proteus 2n = 24, у S. Gaertnerianum 2n = 72, у S. Darwinianum наблюдались клетки с 48 хромосомами.
Теоретически Винклер ожидал получить в результате слияния ядер такие формы, которые несли бы в своих соматических клетках 24+72 = 96 хромосом и в половых 12+36 = 48 хромосом. Именно этой картины Винклеру не удалось получить. Единственная форма, которую пытался Винклер наименовать настоящим бурдоном, — это S. Darwinianum (48-хромосомное растение). Объяснение автора свелось к тому, что здесь якобы было полное слияние ядер, т. е. инициальная клетка была 96-хромосомной и в силу какого-то авторегулирующего процесса поделилась пополам и стала 48-хромосомной. Объяснение, как видит читатель, довольно гипотетическое, не имеющее под собой никакой реальной основы.
В своей последней работе Винклер (1938) утверждал, что он, в конце концов, получил настоящий бурдон от прививки между томатом желтоплодный Король Гумберт и чёрным паслёном. Ткани последнего были покрыты двухслойной томатной туникой. Внутренний компонент давал 72 хромосомы и внешний — от 52 до 56 хромосом. Объяснение Винклера здесь сводилось к тому, что в данном случае произошло не полное, а частичное слияние ядер соматических клеток томата и паслёна.
Рис. 3. S. Koelreuterianum: 1 — клетка из внутренней части коровой паренхимы стебля, 51 хромосома; 2 — клетка из сердцевины того же стебля, 52 хромосомы; 3 — клетка коленхимы того же стебля, 105 хромосом (по Винклеру).
Несколько слов об этом бурдоне. Согласно описанию Винклера, данная форма имела цельнокрайние, без зазубренности, листья типа паслёна; кроме того, она давала плоды, окраска которых не была чисто жёлтой (как у партнёра, желтоплодного Короля Гумберта), а имела оранжевый оттенок, — к желтизне примешался красный цвет. Разные плоды были по-разному окрашены; больше того, в пределах плода одни участки имели интенсивно оранжевую окраску, другие — светложёлтую. Плоды этой формы обладали ещё одним признаком, который совершенно отсутствовал у обоих родительских видов: их эпидермальные клетки имели сосочкообразные выросты.
Путём черенкования описанной химеры Винклеру удалось получить, как он утверждает, полный бурдон, т. е. освободиться от внутреннего паслёнового компонента и получить растения с томатными клетками, имеющими от 52 до 56 хромосом. Этот так называемый «полный бурдон», освободившись от паслёнового побега, оказался полностью стерильным; кроме того, он лишился способности укореняться, а также давать придаточные побеги на стеблях при регенерации. И Винклер вынужден констатировать, что «по-видимому гены, обусловливающие регенеративное образование корней и побегов, гармонически не сработались в клетках бурдона».
Загадкой для Винклера остался и сам факт появления новой оранжевой окраски у плодов той формы, из которой получен «полный бурдон».
Не поняв результатов собственных экспериментов, Винклер вынужден откровенно признаться:
«Я, конечно, отчётливо сознаю, что все эти соображения носят чисто спекулятивный характер, и, возможно, что объяснение столь поразительному проявлению доминантного признака в гомозиготно-рецессивной форме следует искать совсем в другой области» (1938).
Таков заключительный вывод автора из всей его многолетней экспериментальной работы. Следовательно, данное им первоначально объяснение оказалось даже для самого автора далеко не убедительным.
Как видим, все без исключения выводы из экспериментов Винклера направлены против его собственных теоретических установок и являются подтверждением того, что не удалось получить прививочные гибриды слияния. Винклер, помимо своей воли, подтвердил многочисленными фактами, что его прививочные гибриды являются гибридами влияния. В результате взаимовлияния привитых компонентов основные признаки носят промежуточный характер. Как и при половой отдалённой гибридизации, здесь часты факты стерильности и новообразований (появлений в рецессивной форме доминантного признака окраски, новые признаки в строении клеток и.т. д.).
Таким образом, факты Винклера, основываясь на которых часть биологов, последователей Моргана, хотела разрушить дарвиновскую идею реальной возможности гибридизации растений путём прививки, говорят именно в пользу Дарвина, в пользу Мичурина, против морганизма.
«Менделисты-морганисты не могут со своих позиций допустить существования вегетативных гибридов, — пишет акад. Лысенко. — То, что никак нельзя было опровергнуть, относилось ими в разряд непонятных, необъяснимых явлений, названных химерами. На самом же деле, так называемые, «химеры» можно рассматривать, как проявление смешанной наследственности, когда одна часть организма несёт свойства одного из компонентов, а другая — другого» (Лысенко, 1946).
Один из ведущих морганистов, доктор Дончо Костов, также активно выступал против мичуринского положения о взаимовлиянии, наблюдаемом при прививках.
В 1936 г. Костов в своём выступлении на IV пленуме секции плодово-овощных культур Академии сельскохозяйственных наук им В. И. Ленина, состоявшемся в Мичуринске, заявил, что «изменчивость в привое под влиянием подвоя обыкновенно бывает ненаследственной».
Каковы же экспериментальные материалы Костова?
Обратимся к его работе «Получение хромосомных аберраций генных мутаций у Nicotiana под влиянием прививок», опубликованной ещё в 1930 г. в Journal of Genetics (1930).
С целью изучения вопроса о приобретённой иммунности у растений, Костов в 1929 г. произвёл ряд межродовых прививок; в частности, были привиты растения Nicotiana tabacum на Datura Wrightii, Nicotiana Langsdorffii и Petunia violacea на Solanum nigrum.
При прививке Nicotiana tabacum на Datura Wrightii привои развивались нормально. Однако при цветении были замечены изменения в строении венчика и чашелистиков (рис. 4). Высшая степень неправильности в строении венчика и чашечки сопровождалась расстройством мейозиса в материнских клетках пыльцы, в результате было до 25–30 % абортивных пыльцевых зёрен. Непривитые (контрольные) растения, от которых были взяты побеги для прививки, никаких уклонений не дали.
В привитом растении Nicotiana Langsdorffii на Solanum nigrum также наблюдалось большое количество абортивных зёрен пыльцы (50 %), на ветках, близко расположенных от места прививки, процент их доходил до 70.
Аналогичное поведение цветов на привое наблюдалось и в прививочной комбинации Petunia violacea на Solanum nigrum. Привой образовал около 12–15 % абортивных пыльцевых зёрен, между тем как растения, от которых были взяты привои, давали всего 1–0,5 % такого рода аномалий.
Мейозис, нормальный во всех случаях у растений, от которых были взяты побеги для прививки, в привитых растениях был нарушен.
Характер нарушений мейотических фигур в привитых побегах оказался, согласно Костову, сходным во всех трёх комбинациях. Они напоминали картины, встречающиеся у межвидовых гибридов. В ранних анафазах отдельные хромосомы обычно опережают другие при расхождении к полюсам, а в поздних анафазах некоторые хромосомы отстают. В обоих делениях часто наблюдалось нерасхождение.
В результате таких ненормальностей наблюдались пластинки с различными числами хромосом.
Рис. 4. N. tabacum: слева — побег, привитой на D. Wrightii; справа — непривитой побег (по Костову).
Костов не ограничился изучением прививок, а высевал и их потомства.
От первой комбинации Ft привоя N. tabacum было получено 78 растений, из них большинство, как пишет Костов, «по-видимому совершенно нормальны, а 2 слегка отличались морфологически и характеризовались высоким процентом абортивных пыльцевых зёрен». Одно растение отличалось от остальных широкими листьями, раннеспелостью. В кончиках корешков этих растений чаще всего насчитывалось 72 хромосомы, но на отдельных пластинках наблюдалось 70 и 71 хромосома. В материнских клетках пыльцы этого растения обычно наблюдалось 37–39 хромосом.
Второе, резко изменённое растение было маленького роста, имело более удлинённые и мелкие листья. В кончиках корешков этого растения насчитывалось 59 хромосом. В пыльцевых клетках наблюдалось от 35 до 40 хромосом различных размеров.
Из семян нормального растения N. tabacum, от которого были взяты побеги для прививок, выращено 80 растений. Они были однородны и уклонений от внешне морфологической и цитологической нормы не дали. Как известно, у N. tabacum 2n = 24.
От второй комбинации F1 привоя N. Langsdorffii, содержащего 50 % абортивных пыльцевых зёрен, выращено 420 растений. Среди этого потомства было 12 растений, которые характеризовались особенно высоким процентом аномальной пыльцы; они же отличались от контроля внешним обликом, формой, окраской листьев и лепестков.
Костовым исследовались цитологически растения № 913, 962, 1000, 1002, 1003, 1004. Растения 913, 1000, 1002 содержали около 65 %, растение 962—около 75 % абортивных пыльцевых зёрен.
Растения № 913, 1000, 1002 имели 18 соматических хромосом, т. е. нормальное число хромосом, свойственное материнскому растению. Растение № 1003 имело 19 соматических хромосом (рис. 5, 7), растение № 952—25 соматических хромосом (2) и растение № 1004— 21 соматическую хромосому (3).
У всех шести растений редукционное деление было неправильным. В материнских клетках пыльцы растения № 913 отсутствовала конъюгация, между тем как у материнского растения наблюдались четкие фигуры конъюгации. Растение № 913 было бесплодно. Растение № 962 обнаружило низкую плодовитость, растения № 1000 и 1004 были частично, а растения № 1002 и 1003— полностью плодовитыми.
В качестве контроля Костовым было выращено из семян 200 растений, от которых были взяты привои. Изменений среди этих ранений не было, и ни одно из них не содержало абортивных пыльцевых зёрен, подобно растениям потомства привоев.
Костов изучил и второе поколение изменённых растений. Здесь расщепление было ещё более бурным, чем в первом. В частности, второе поколение N. tabacum (92 растения) дало разнообразие по размерам, форме и окраске органов. Были растения-карлики и высокие, и вся гамма переходов между ними. Окраска листьев варьировала от тёмной до светлозелёной, а сами листья были то чрезвычайно сочными, то слишком тонкими, нежными, как у паслёна. Листья по форме были линейные, продолговатые, яйцевидные, эллиптические, лопастные. Часть листьев была сидячей, часть с черешками. В некоторых случаях листья были тождественны листьям материнской формы.
Довольно сильная изменчивость наблюдалась и у цветков потомства привитого растения N. tabacum. Они дали изменение размеров, формы и окраски; окраска варьировала от светлорозовой до тёмнокрасной.
У 18 растений второго поколения изучалось поведение хромосом. Все растения дали резко выраженную картину увеличения количества хромосом.
Изучалось также второе поколение растений N. Langsdorffii от прививки на S. nigrum, в частности, потомства растений № 1002 и 1003.
В F2 растения № 1002 было выращено 62 растения. Все они имели внешний вид Langsdorffii, за исключением окраски пыльцы. F1 растения № 1002 имело голубые пыльцевые зёрна, подобно контролю, но они были несколько светлее окрашены. В F2 от этого же растения 16 растений имели белые пыльцевые зёрна, 29 — светлоголубые, как у материнского растения № 1002, и 17 — темноголубые пыльцевые зёрна, подобно контрольным растениям.
Рис. 5. Соматические метафазы в кончиках корешков растений N. Langsdorffii: 1 — клетка растения № 1003, имеющего 19 соматических хромосом; 2 — клетка растения № 962, имеющего 25 соматических хромосом; 3 — клетка растения № 1004, имеющего 21 соматическую хромосому; 4, 5 и 6 — клетки растений № 1000, 1002 и 913, имеющих по 18 соматических хромосом (по Костову).
Рис. 6. Листья растений N. Langsdorffii: а — растение № 1003/22; б — растение № 1003/30 и в — нормальное растение (по Костову).
Большое разнообразие морфологического порядка дало также потомство растения № 1003. Особенно выделялись растения с чрезвычайно мелкими листьями (в два раза меньшими, чем у контрольных растений) и, наоборот, с мощными, широкими, сочными листьями. Представление о характере изменчивости можно получить из рисунка б (а, б, в).
Болгарский центральный земледельческий исследовательский и контрольный институт (г. София), директором которого ныне является доктор Дончо Костов, в 1947 г. выпустил первый номер «Известий». Вся книга посвящена большой работе Райны Георгиевой (сотрудницы Костова). Работа озаглавлена «Гибридная изменчивость при трансплантации некоторых Solanaceae».
В связи с установлением факта влияния прививок на наследственные свойства растительных организмов и возможности получения вегетативных гибридов, Р. Георгиевой предпринят был ряд исследований.
Опыты проводились над крупноплодными и мелкоплодными томатами, резко отличающимися по окраске, форме и размеру плодов, а также по типу, размеру листьев и по общему габитусу растений.
Из крупноплодных томатов Георгиева брала в качестве прививочных компонентов сорта Пловдивский (красноплодный) и Золотой трофей (желтоплодный), из мелкоплодных красную и жёлтую сливы. Для межродовых прививок был взят в качестве одного из компонентов перец Сиврия № 47.
В опытах Георгиевой применялась прививка в расщеп. Прививочные компоненты брались разновозрастные.
Результаты опытов Георгиевой полностью подтверждают наши данные (Глущенко, 1946). В частности, в семенном потомстве желтоплодных томатов от прививки на красноплодные получена вся гамма окраски плодов от жёлтых до красных, включая и жёлто-красные.
Выводы, к которым приходит Георгиева, следующие.
1. Через изменение питания, под влиянием прививки, могут изменяться наследственные качества и могут получиться в F1 растения гибридного характера.
2. Изменения гибридного характера в F1 получаются при существенном различии в возрасте компонентов.
3. Необходимо, чтобы компонент, на который оказывается воздействие, был в ранней стадии своего развития.
Это может быть достигнуто при наличии оптимальных условий для развития растения, над которым производятся опыты.
Каждая причина, которая задерживает рост растения, в результате приводит к работе со стадийно старыми растениями, и выводы из полученных данных будут неточны.
4. Удачное манипулирование с ассимилирующей массой компонентов при прививке оказывает громадное влияние на изменения наследственных качеств.
Компонент, на который мы желаем оказать воздействие, должен быть лишен своей листовой массы; она должна быть заменена листовой массой другого компонента.
Реакция против чужой ассимилирующей массы очень сильна, но при внимательном уходе некоторое количество растений воспринимает чужую для них пищу, и изменённое органическое питание оказывает влияние на наследственные качества.
5. При межродовой прививке Пловдивский томат/перец Сиврия № 47, замена листьев привоя листовой массой подвоя (перец) вызывает очень острую реакцию в привое (видоизменение у цветковых частей, опадение цветочных почек, партенокарпические плоды).
Получение большого количества плодов со всхожими семенами является результатом индивидуальных различий отдельных растений, причём некоторые из них, несмотря на сильно изменённый химизм, оплодотворяются и дают плоды с нормально развитыми семенами.
6. Так как растения при прививке проявляют существенные индивидуальные различия, то для получения изменения необходимо производить опыты над большим количеством растений.
7. Чтобы избежать неточностей, которые могут получиться от нечистого материала, каждое привитое растение должно иметь в качестве контроля то же растение, от которого взят привой.
8. В плодах привоя, в большинстве случаев, изменения незначительны или их вообще нет. Они обыкновенно получаются в F1 Вот почему необходимо терпеливо исследовать F1 на большом количестве растений.
9. Разнообразие в размере, форме и цвете плодов получается не только в отдельных растениях, но и в пределах одного растения и одной плодовой кисти.
10. Морфологические, физиологические и биохимические изменения при прививке (изменение форм, размера и окраски плодов, полная партенокарпия в наиболее изменившихся плодах, большое количество крахмала в клетках плодов, опадение цветочных почек и пр.) дают основание считать, что для уяснения процессов наследственности необходим не только морфологический анализ, но и глубокое физиологическое и биохимическое изучение.
И. Большое разнообразие форм в F1 полученных при прививках, является богатым материалом как для селекции, так и для дальнейшего изучения проблем, связанных с вегетативной гибридизацией.
В заключение необходимо отметить, что к работе Р. Георгиевой приложено большое количество красочных иллюстраций с натуры, аналогичных нашим, опубликованным в «Агробиологии» № 3 за 1946 г.
* * *
Приведём ещё несколько примеров из экспериментальных работ представителей менделизма-морганизма, которые, отрицая теоретические принципы работ И. В. Мичурина и Т. Д. Лысенко, в то же время пользуются этими принципами в своей работе. Мы имеем в виду группу экспериментов по применению мичуринского учения о менторе для преодоления нескрещиваемости при отдалённой гибридизации. В этой плоскости заслуживают внимания работы В. Е. Писарева, публикация которых относится к 1944 г.
Упомянутому автору необходимо было получить межродовые гибриды между пшеницей и рожью, пшеницей и элимусом. Если первая комбинация удаётся иногда с большим трудом, то вторая, по заявлению Писарева, получена «впервые в истории селекции зерновых злаков». Селекционер шёл путём вегетативной гибридизации. Зародыш воспитывался на чужом эндосперме.
Техника заключалась в том, что у сухой зерновки лезвием безопасной бритвы срезался зародыш со щитком. Затем этот зародыш переносился на эндосперм зерновки, у которой предварительно был удалён зародыш. Приклеивался зародыш клейстером, приготовленным из муки того же рода, к которому относился эндосперм — подвой.
«Для опыта, — пишет Писарев, — нами была взята яровая пшеница Lutescens 062, трудно скрещивающаяся с рожью. Зародыши Lutescens 062 были пересажены на эндосперм яровой ржи из Восточной Сибири. Растения пшеницы, выросшие на ржаном эндосперме, не показали морфологических отличий от контрольных. Различия обнаружились на зерне. Зерно от растений, выросших на эндосперме ржи, отличалось от контрольного тусклой окраской и меньшей стекловидностью и, что особенно интересно, уклонялось по форме. Оно характеризовалось некоторой угловатостью, имело сильно развёрнутую бороздку и меньшую длину — появились бочёнкообразные зёрна. Обычный анализ показал значительные изменения химического состава зерна (см. таблицу)».
Зерно полученное от прививки, изучалось А. А. Шмуком. Исследования Шмука показали, что трифруктозан, являющийся специфическим углеводом зерна ржи в отличие от зерна пшеницы, в контрольном материале отсутствует. Пять граммов муки привитой пшеницы дали 0,14 г трифруктозана.
Согласно сообщению Писарева, клейковина, выделенная из муки контрольной пшеницы, имела обычную светлорозовую окраску; клейковина же подопытного варианта имела цвет ржаного теста (темнобурая окраска).
Писарев проводил серию опытов по скрещиванию привитых пшениц Lutescens 062, гибрида 170 и Авроры с рожью. Во всех случаях он получил закономерный эффект. Так, например, скрещивание обычных (контрольных) растений Lutescens 062 с рожью дало всего 4,3 % завязавшихся зёрен, привитые же растения этих компонентов дали 25 % зерна. Соответственные показатели по сорту гибрида 170 равнялись 3,4 и 11,5 %, по сорту Аврора — 2,8 и 19,2 %.
Писарев приходит к следующему выводу:
«Таким образом, сдвиг биохимической характеристики в яровой пшенице под влиянием пересадки её зародышей на эндосперм яровой ржи в сторону последней повлиял в значительной степени и на повышение процента гибридного зерна в межродовом скрещивании».
Писарев провёл ещё один любопытный опыт, основанный на вегетативном сближении двух нескрещивающихся родов — Triticum vulgare и Elymus arenarius.
В основу была положена та же методика. По заявлению Писарева «лучшие результаты получались в тех случаях, когда и материнское и отцовское растения были «привиты» на эндосперм компонента. Так, яровая пшеница 1803, трижды выросшая на эндосперме Е. arenarius 19, при опылении пыльцой последнего дала 1,55 % завязавшихся зёрен. В том случае, когда пыльца была взята с элимуса, выросшего на эндосперме пшеницы 1803, процент удачи равнялся 7,5; яровая пшеница Prelude, несмотря на двухкратную прививку на эндосперм элимуса, при скрещивании дала 0,0 %, но при опылении элимусом, выросшим на эндосперме пшеницы, процент зёрен был уже 3,1. Гибридная пшеница ВЕП2, дважды привитая на элимусе, при опылении пыльцой обычного элимуса, дала 0,4 % зёрен, а при использовании пыльцы «привитого» элимуса — 1,7 % и т. д.».
В экспериментах Писарева мы видим ясные и чёткие доказательства силы мичуринского метода и при вегетативной гибридизации злаковых. Как доказали И. В. Мичурин и Т. Д. Лысенко, основой этого метода является изменение типа обмена веществ в сторону соответствующего компонента. Но Писарев не может согласиться с такого рода толкованием. По своим теоретическим взглядам он не может, вернее, не хочет понять смысла ведущего звена в цепи мичуринских работ, и основанием для его опытов поэтому и служат не мичуринское учение о развитии живого, а «последние исследования Шандера о роли фитогормонов, заложенных в эндосперме зерна злаковых и их влиянии на развитие как зародыша, так и взрослого растения» (Писарев, 1944).
Итак, сама наследственная субстанция — ген неизменён, но продукт гена — геногормон, фитогормон может изменить ген привоя, притом соответственно, адэкватно.
Трудно усмотреть логичность в такого рода «логике».
* * *
Каким же образом представители «хромосомной теории наследственности» объясняют неопровержимые факты глубоких взаимовлияний между двумя привитыми компонентами — факты, полученные их собственными руками?
И здесь формальная логика приходит на выручку. Морганисты считают, что такого рода явление происходит, в основном, под влиянием веществ, выделяющихся из ядра клетки, пытаясь этим самым экспериментально обосновать теорию монополии (преимущественной роли) ядра в наследственности.
Особо удачным доказательством этого положения морганисты считают эксперименты Геммерлинга (1935) с одноклеточной водорослью ацетабулярией (Acetabularia), которыми, по их представлениям, «с определённой ясностью показана роль ядра в определении видовых особенностей организма» (М. Л. Бельговский, В. С. Кирпичников, А. А. Прокофьева-Бельговская, 1940).
Существо опытов Геммерлинга заключается в том, что безъядерные участки A. mediterranea он приращивал к содержащим ядро кускам другого вида A. Wettsteini. В некоторых случаях участки mediterranea полностью развивались по типу Wettsteini, в других — сращённые организмы имели признаки обеих форм. Вот как описывает эти опыты Геммерлинг: «Из безъядерных трансплантантов от mediterranea, посаженных на содержащий ядро ризоид Wettsteini, 23 приняли свойства Wettsteini. Здесь принимаются во внимание только те трансплантанты (16), из которых образовалась шляпа Wettsteini. В двух случаях в шляпе возникли также цисты Wettsteini, из которых вылупились гаметы и цисты того же вида. Особенно один результат показывает, что весь трансплантант развился в систему Wettsteini: пересаженный стебель от mediterranea сильно сократился, что является свойством, характерным для более мелкой Wettsteini. В ряде случаев… шляпа типа mediterranea возникла, как первое образование, вскоре после сращивания. Но в 6 случаях сначала возникли образования типа mediterranea (типичные мутовки и возможно недоразвитые шляпы), но затем шляпа Wettsteini. Возникновение образований mediterranea основывается на действии ядра Wettsteini. В этих случаях пересаживалась передняя часть mediterranea, содержавшая уже больше или меньше специфических виду формообразующих веществ. Они пошли в ход в первую очередь и, как и следовало ожидать, индуцировали образования mediterranea; лишь затем подействовало ядро Wettsteini».
На наш взгляд опыты Геммерлинга с одноклеточными водорослями являются замечательным доказательством, во-первых, адэкватности влияния подвоя на привой и, во-вторых, устойчивости наследственности безъядерного куска привоя, благодаря которой частично проявляются и сохраняются видовые особенности.
Безусловно, весь этот вкратце изложенный экспериментальный материал противоречит учению менделистов о независимом развитии прививочных компонентов, показывает несостоятельность хотя бы утверждения, что взаимовлияния между привитыми растениями «никогда не выходят за пределы нормы реагирования данного генотипа», что они представляют просто «количественные изменения уже имеющегося признака» (Лусс, 1935).
Не выдерживают никакой критики категорические утверждения менделистов о том, что при трансплантациях не изменяется окраска. Не лишнее будет подтвердить документально это утверждение из упомянутой работы Лусса.
«Практика с несомненностью и на громадном количестве примеров показывает, — пишет Лусс, — что при прививке разноокрашенных растений друг на друга они своей окраски обычно не изменяют; пигментированные ткани никогда не передают своей окраски соседним зелёным тканям своего компонента, как бы они близко друг к другу ни были расположены».
Приходится поражаться тому, как часто представители менделевско-моргановского направления в генетической науке ошибаются в своих выводах и утверждениях. При этом нельзя не подчеркнуть, что эти ошибки, как правило, касаются самых важных вопросов, по которым эти учёные ведут борьбу с мичуринской генетикой, и вскрываются представителями их же направления.
Не успел Лусс выступить с цитированным выше утверждением об отсутствии глубокого влияния подвоя на привой при прививках, как ряд других исследователей-морганистов на таком генетическом объекте, как дрозофила, и других организмах показали глубокое взаимодействие между компонентами и передачу специфических веществ от одних тканей другим.
Как известно, дрозофила относится к насекомым с полным внутренним превращением. Цикл развития дрозофилы от яйца до взрослой мухи протекает девять суток. Развитие от начала дробления оплодотворённого яйца до вылупления личинки занимает 20–22 часа и по 4 суток приходится на стадию личиночную и куколки. Окукливание личинки означает начало полного превращения. За исключением гонад и нервной системы, все личиночные органы разрушаются, заменяясь дефинитивными органами.
Бидл и Эфрусси (1935, 1936) использовали для трансплантации взрослых, готовящихся к окукливанию личинок (4—5-суточные). Техника трансплантации органов заключалась в том, что личинку определённого пола вскрывали под микроскопом в капле физиологического раствора, необходимый орган (гонада или имагинальный диск) отделяли и с помощью микроманипулятора вводили в полость тела другой личинки. Таких личинок помещали в соответствующие условия; через несколько часов происходило окукливание, а через 4–5 дней вылуплялись мухи. Авторы производили опыты по пересадке яичников в пределах вида и между отдельными видами, а также глазных зачатков у различных мутантов D. melanogaster. Во всех трёх сериях получены довольно любопытные результаты.
Особенный интерес представляет пересадка глазных зачатков у различных мутантов D. melanogaster. Авторы задались целью экспериментально ответить на вопрос, является ли развитие признака окраски глаз автономным, независимым от тканей хозяина, или же, в результате взаимодействия, зависимым. Авторам удалось показать, что, например, киноварная окраска глаз при пересадке зачатка глаза на нормальную личинку переходит в нормальную.
В других опытах зачаток нормальной личинки в теле vermilion (киноварная окраска глаз) приводит к образованию нормальной окраски. Если же этой личинке пересаживается зачаток мутанта с полосковидными глазами (bar), то в этом случае развивающийся зачаток содержит одновременно оба эти признака.
Рассматривая данные опытов по пересадке у дрозофилы, необходимо учесть, что основные опыты авторы, как указывалось, проводили на взрослых (4—5-суточных) личинках, когда процесс диференциации зашёл сравнительно далеко. Но у авторов есть опыт по пересадке зачатка глаза личинки в возрасте 2½ дней. В этих случаях окраска носит промежуточный характер.
Вообще, биологической наукой в настоящее время накоплен большой экспериментальный материал, свидетельствующий о том, что при трансплантации животных органов и тканей в очень ранней стадии развития направление формообразовательного процесса и диференцировка тканей могут сильно измениться. Так, из работ Шпеманна и других исследователей, известно, что эктодерма с брюшной части гаструлы тритона, будучи пересажена в область будущего головного мозга, развивается в нормальный головной мозг, а ткани будущего головного мозга при пересадке на брюшную поверхность становятся типичным эпидермисом. Подобным же образом зачаток ноги курицы может быть превращён в крыло и, наоборот, зачаток крыла в ногу (Исаев, 1926; Гаррисон, 1936; Гексли и де-Бер, 1936; Заварзин, 1946; Филатов, 1945, и др.).
Как показали исследования Кюна, Каспари и Плагге (1935), картина изменения признака окраски при трансплантации имеет место не только у дрозофилы, но и у мучной моли.
У петунии Веттештейн и Пиршле (1938) изучили мутанта «defecta». Он характерен ненормальностью в развитии хлорофилла, а также в размере цветка, форме листьев и т. п. Исследования показали, что эти особенности передаются и через прививку.
В экспериментах с дрозофилой и мучной молью с несомненностью показано, что подобные изменения вызываются особыми веществами, которые синтезируются в тканях организма определённого строения и не синтезируются в тканях другого. Эти вещества могут передаваться от клетки к клетке, или разноситься током крови у животных, или передаваться по сосудам у растений. У дрозофилы и мучной моли установлены клетки тех органов, где происходит синтез таких особых веществ. У дрозофилы вещества, изменяющие окраску глаз, синтезируются в клетках мальпигиевых трубок, жирового тела и ткани глаза, а у мучной моли в клетках ткани гонад, головного мозга и глаз. Поэтому бывает достаточным пересадить к хозяину один из органов, чтобы получить соответствующее изменение. Так. Плагге (1936) пересаживал у мучной моли гонаду одного генотипического строения особи другого генотипического строения и вызвал соответствующие изменения окраски глаз и семенников хозяина. Нейгауз (1939) показал, что изменения окраски глаз можно получить, если скармливать личинкам среду, содержащую растёртые личинки соответствующего генотипического строения.
Приведённые эксперименты показывают, что в организме синтезируются вещества, которые вызывают направленные, адэкватные изменения тканей. Нас не смущает тот факт, что генетики стремятся объявить эти вещества особыми гено-гормонами. Никаких доказательств того, что они представляют собою результат действия генов, ни один генетик привести не в состоянии. Мы знаем, что такие вещества синтезируются клетками некоторых, вполне определённых тканей, причём тканей, функционально не связанных с окраской органа, на которую эти вещества воздействуют. Далее известно, что они не обладают высокой специфичностью, что наиболее вероятно было бы ожидать, если бы они являлись специфическими гено-гормонами.
Сторонники хромосомной теории в своём распоряжении имеют ещё серию замечательных экспериментов, отвечающих, по существу, на вопрос, что является механизмом изменчивости наследственных свойств организмов. Мы имеем в виду работы Гриффитца (1928), Эвери, Мак-Лиод и Мак-Карти (1944) по направленному (адэкватному) изменению одного типа бактерий в другой (рис. 7).
Известно, что существует несколько десятков типов пневмококков, резко отличающихся между собой антигенным строением и серологическими реакциями. Все патогенные формы пневмококков имеют капсулы, состоящие из полисахаридов, неядовитые же формы — бескапсульны.
Гриффитц нашёл пути превращения одного типа пневмококков в другой. Им был поставлен следующий эксперимент. В кровь мыши вводилось небольшое количество вирулентных микробов II типа вместе с большим количеством убитых бактерий III типа.
Рис. 7. Слева — колония Pneumococcus типа II. Справа — наследственно изменённые клетки того же Pneumococcus под влиянием вещества, выделенного из пневмококков типа III.
В результате мышь погибала, и в её крови наблюдалась смешанная, а часто даже чистая культура бактерий III типа, которая давала такое же потомство.
Со временем Даусон и Сиа (1931) получили подобную картину наследственных изменений in vitro.
В дальнейшем Эвери, Мак-Лиод и Мак-Карти исследовали природу вещества, являющегося активным индуктором превращения пневмококков II типа в пневмококки III типа. Оказалось, что таким веществом является дезоксирибонуклеиновая кислота. «Эта кислота, входя в состав тела пневмококков, придаёт ему способность синтезировать как её самоё, так и полисахарид и другие составные части клеточек III типа пневмококков» (Гамалея, 1946).
Обсуждая эксперименты Эвери и других, представители хромосомной теории наследственности вынуждены были признать, что если описать это превращение как генетическую мутацию, а трудно уклониться от описания её таким образом, то мы имеем дело с подлинными случаями индукции специфической мутации при помощи специфического воздействия.
Подобные работы развиваются группой советских учёных, в частности, под руководством почётного акад. Н. Ф. Гамалея. Его сотрудница, Н. П. Грачева, разработала методику трансформации Bact. coli commune (кишечная палочка) путём культивирования последней на безазотистой среде с добавлением в качестве источника азота тел Bact. Breslau (возбудитель паратифа «В»), убитых нагреванием. В результате экспериментов бактерия кишечной палочки изменена в другой вид, близкий по своим биохимическим, серологическим и патогенным свойствам с Bact. Breslau. Все эти новоприобретённые признаки «появлялись постепенно, накопляясь, закреплялись и дали образование нового вида с признаками, передающимися по наследству. Указанное превращение происходит по типу определённой изменчивости и зависит от условий питания» (Грачева, 1946).
Таким образом, изменение характера обмена веществ в организме влечёт изменение признаков в онтогенезе и при повторении условий изменения закрепляются в филогенезе. Проанализировав весь материал по вопросу направленной изменчивости микробов путём воспитания, акад. Гамалея приходит к совершенно правильному выводу, что «бактерийная изменчивость является… наглядным примером вегетативной гибридизации, так хорошо описанной в работах И. В. Мичурина и Т. Д. Лысенко» (Гамалея, 1946).
Б. Литература, подтверждающая реальную возможность вегетативной гибридизации
Значение вегетативной гибридизации растений для биологической науки велико. Разработка этой проблемы позволяет более глубоко понять формирование наследственности, становление признаков в филогенезе через онтогенез. Неудивительно, что проблема вегетативной гибридизации занимала умы лучших биологов от Дарвина и до наших дней.
Ч. Дарвин является первым учёным, который не только признал реальную возможность гибридизации путём прививки, но и очень высоко оценил известные ему эксперименты, начертав перспективы способа вегетативной гибридизации для познания закономерностей развития живого. В известном труде «Изменение животных и растений в домашнем состоянии» Дарвин отводит целый раздел этой проблеме, назвав его «Гибриды, происходящие вследствие прививки». Здесь собраны многочисленные факты получения таких гибридов, начиная от подробно описанного и разобранного С. Adami и кончая известными Дарвину опытами с S. tuberosum.
Нас, безусловно, больше всего интересуют общие взгляды, высказанные великим натуралистом по этому вопросу: «Если мы допустим описание Адама, как правильное, мы должны будем допустить необыкновенный факт, что два самостоятельных вида могут соединяться клеточной тканью и затем давать растение, которое имеет листья и бесплодные цветы среднего характера между привоем и подвоем и приносить почки, склонные к реверсии; словом, такое растение во всех существенных чертах походит на гибрид, полученный обычным путём, при воспроизведении семенами. Поэтому я приведу все, какие мне удалось собрать случаи образования помесей между отдельными видами или разновидностями, без участия половых органов. Если это возможно (в чём я теперь убеждён), то факт этот чрезвычайно важен, и рано или поздно он изменит взгляды физиологов на половое воспроизведение» (Дарвин, т. VII, стр. 283).
Разбирая многочисленные опыты по вегетативной гибридизации картофеля, Дарвин делает следующие выводы:
«Гибридизация, происходящая вследствие прививки, влияет на всевозможные признаки, каким бы путём прививка ни была произведена. Выведенные растения дают клубни, в которых смешаны: совершенно различная окраска, форма, характер поверхности, расположение и форма глазков родительских растений». И далее: «Привитые гибриды во всех отношениях похожи на гибридов из семян, включая и большое разнообразие признаков. Но существует и частичное исключение, так как признаки обеих родительских форм не всегда бывают распределены равномерно у гибридов, полученных путём прививки. Гораздо чаще они появляются в рассеянном состоянии, т. е., сегментами или с самого начала, или же впоследствии, вследствие реверсии» (Дарвин, т. VII, стр. 287–288).
Для Дарвина оставалась несколько загадочной причина того, что при наличии богатой практики по прививкам плодовых деревьев наблюдается сравнительно небольшое количество изменений в привоях. Но, несмотря на эту загадку, Дарвин утверждает, что факты вегетативной гибридизации «доказывают, что при некоторых неизвестных условиях гибридизация путём прививки возможна».
И основной вывод Дарвина по вопросу реальной возможности получения прививочных гибридов следующий:
«Мне кажется, все согласятся, что вышеприведённые случаи учат нас чрезвычайно важному физиологическому факту: те элементы, которые идут на образование нового существа, вовсе не всегда образуются в мужских и женских органах. Они находятся в наличности в клеточной ткани, и состояние их таково, что они могут соединиться без содействия половых органов и дать таким образом начало новой почке, которая принимает признаки обеих родительских форм» (Дарвин, т. VII, стр. 288).
* * *
К. А. Тимирязев полностью разделял вышеизложенные принципиальные взгляды Дарвина. В работе «Исторический метод в биологии» Тимирязев писал:
«Дарвин не ограничился указанием на эту аналогию между двумя категориями наследственности (при половом и вегетативном размножении. — И. Г.), а указал на другую, ещё более неожиданную и глубокую. Он показал, что существуют случаи, когда простая наследственность, свойственная вегетативному размножению, может превращаться в сложную, двойственную, свойственную размножению половому. Словом, он показал, что возможно получение помесей и вегетативным путём, конечно, только искусственно, при содействии человека. Эти случаи встречаются, хотя очень редко, при процессе прививки растений».
Тимирязев говорит дальше, что воззрения Дарвина на реальную возможность получения вегетативных гибридов «были встречены многими учёными крайне скептично. Самые факты подвергались сомнению, несмотря на накопление новых, как, например, получение тем же способом, как у С. Adami прививочного гибрида между двумя родами Crataego — Mespilus, помеси боярышника и мушмулы… Как бы то ни было, в настоящее время не подлежит сомнению, что и при простых вегетативных процессах возможны явления сложной наследственности, хотя бы и не такие полные, как при половом процессе, где происходит более тесное сочетание воспроизводящих элементов» (Тимирязев, 1939).
Русские биологи выяснили то, что Дарвину казалось загадочным. Мы имеем в виду сравнительно редкое получение изменений привоя в богатой практике садоводства. Эту задачу разрешил наш гениальный генетик и селекционер И. В. Мичурин.
Как известно, Мичурин открыл факты и причины лабильного состояния, податливости многолетних растительных организмов в их молодом возрасте (первые годы жизни вплоть до первого плодоношения). Именно в этот своеобразный критический период формирования породных свойств растения Мичурин, прививая в крону молодого сеянца черенки старых сортов (их Мичурин назвал менторами), легко получал вегетативные гибриды, т. е. растения со свойствами подвоя и привоя.
«Если мы, — пишет Мичурин, — при размножении старых сортов плодовых растений теперь всё-таки вынуждены признать неоспоримое влияние подвоя на структуру привитого на него сорта, что в настоящее время доказано тысячами примеров, то уже по здравой логике рассудка, даже без всякого проверочного опыта, такое влияние в удесятерённой силе надо признать на молодые, только ещё слагающие строения своей формы организмы сеянца гибрида.
И вот на практических моих работах, — продолжает Мичурин, — в течение многих десятков лет наблюдая постоянно в больших количествах проявление таких фактов, я невольно пришёл к мысли, что если целая корневая система проявляет в максимальной степени воздействие на привитую, сравнительно незначительную по величине часть привоя старого устойчивого сорта, то обратно, хотя и в уменьшенной силе, должна влиять и прививка к молодому гибридному сеянцу черенка какого-либо устойчивого старого сорта, тем более, что здесь ослабление влияния компенсируется значительно более сильной восприимчивостью молодого гибрида в сравнении со старыми устойчивыми сортами растений. Так и оказалось при проведении практических опытов, причём, на деле выяснилось, что удачные результаты получались далеко не всегда, последнее всецело зависит от индивидуальных свойств строений формы растительных организмов каждой комбинации соединённых пар растений» (Мичурин, 1939).
В специальной работе «Применение менторов при воспитании сеянцев гибридов и примеры резкого изменения сортов плодовых деревьев под влиянием различных посторонних факторов» Мичурин:
«Несмотря на все отрицательные мнения иностранных исследователей, не признающих влияния подвоя, я, на основании своих долголетних работ, буду категорически утверждать, что это влияние существует, и при выводке новых сортов плодовых растений с ним неизбежно приходится садоводу считаться, вследствие чего приступить к размножению всякого рода прививкой молодых новых сортов плодовых деревьев до истечения приблизительно пяти-шести лет первых лет плодоношения можно только при глубоком знании дела выбора подвоя, в противном случае порча молодого сорта неизбежна» (Мичурин, 1939).
С такой же категоричностью выступает Мичурин и в своей работе «Ошибочное суждение многих учёных исследователей по признанию возможности явления вегетативных гибридов».
Фехтинг, Молиш, Кернер и др., — заявляет Мичурин, — слишком односторонне, поверхностно подошли к вопросу прививочной гибридизации. Они имели дело со старыми, с установившейся наследственностью сортами, формами.
«Я категорически утверждаю, что при соединении прививкой частей растений двух различных форм и в особенности двух различных видов или родов растений, за редкими исключениями, почти постоянно наблюдаются явления изменения в строении соединённых частей с доминирующим уклонением в сторону одной из двух соединённых форм, обладающей более сильной устойчивостью строения своего организма, случайно развившейся или приобретённой в течение долголетнего существования формы растения при относительно одинаковых условиях среды жизни. Это, в сущности, непреложный закон, не только вполне аналогичный с явлениями при половом соединении различных форм растений, но в некоторых случаях даже более неизменный, чем в них» (Мичурин, 1939).
В этой же работе Мичурин обращается к людям науки, опровергающим или сомневающимся в реальной возможности вегетативной гибридизации, со следующими словами:
«Основывать сомнение, а тем более совершенно отвергать возможность вегетативных гибридов, лишь на том, что в деле садоводства привитые культурные сорта растений на разнородные виды подвоев не претерпевают заметного изменения, слишком наивно, чтобы не сказать более: во-первых, изменение, за редкими исключениями, всегда имеется, хотя и в очень слабой степени, заметной лишь глубокому и опытному в этом деле наблюдателю, здесь слабость степени изменения зависит всецело от комбинации соединения двух форм растений, из которых одна — прививаемый культурный сорт, часть которого берётся для прививки со старого, несколько лет плодоносившего дерева, да притом ещё давно существовавшего сорта, обладает такой давно выработанной силой устойчивости, преодолеть которую слабому по своей молодости двух-трёх-летнего возраста подвою (дички), понятно не под силу, в этом и заключается причина очень слабого изменения привитых сортов.
Во-вторых, явления и резко выраженных больших изменений, при обычных в садовом деле прививках, уже не настолько редки, чтобы их по крайней мере не профаны дела, могли бы не заметить или игнорировать по недостаточно большому количеству случаев» (Мичурин, 1939).
Каждому, кто опровергает реальность вегетативной гибридизации, Мичурин советует сделать своими руками следующий эксперимент: копулировать какой-либо культурный крупноплодный сорт яблони в крону взрослого дикого вида яблони, например, сибирской ягодной. После этого, говорит Мичурин, «дождитесь плодоношения привоя, и вот тогда вы убедитесь в явлении такого резкого изменения, что сорт по полученным плодам совершенно нельзя узнать. После такого опыта ваши глаза, надеюсь, заметят и те изменения, которые имеются и во всех обычных в садоводстве комбинациях прививки» (Мичурин, 1939).
Таким образом, теория вегетативной гибридизации, по Мичурину, заключается в изменении характера питания. Такое изменение всегда бывает при прививках и особенно при прививках межвидовых и межродовых. Чрезвычайно податливы к изменению своей наследственной конституции молодые сеянцы, не вступившие в пору плодоношения.
Мичурин не только познал существо изменчивости, наблюдаемой при прививках, но он этим методом (методом ментора) создал такие свои перворазрядные сорта плодовых, как яблоню Бельфлер-китайка, грушеобразную яблоню Ренет бергамотный, грушу Бергамот новик, вишню Краса севера и др. (Мичурин, Сочинения, т. II).
Нам нет необходимости описывать историю получения этих вегетативных гибридов, всё это с предельной ясностью Мичурин изложил в своих трудах. Но всё же историю одного гибрида кратко напомним, хотя бы потому, что с ним продолжается чрезвычайно интересная генетическая работа и сегодня. Мы имеем в виду Ренет бергамотный. Мичурин однажды поставил перед собой задачу создать грушеобразное яблоко. Для этого он привил в крону сильного молодого дичка груши-трёхлетки глазки сеянца яблони известного своего сорта Антоновка шестисотграммовая. Уже первое плодоношение привоя дало яблоки, которые имели вид и форму груши. Ножка плодов очень толстая, короткая, помещающаяся не в углублённой воронке, как это имеет место у яблонь, а на сильно выраженном выступе, как у бергамотов. Общая форма плода и его окраска были больше похожи на грушу, чем на яблоко. «Такое изменение, — пишет Мичурин, — не означало одичания сорта или проявления атавизма (возвращения к предкам), а скорее было последствием влияния грушевого подвоя на молодой привой сорта, ещё неуспевшего выработать достаточной устойчивости, каковое влияние и выразилось в форме смешения признаков яблони с грушей» (Мичурин, 1940).
Безусловно, этот ярко выраженный вегетативный гибрид не признавался ни одним представителем науки, исходящим из хромосомной теории наследственности. Всё это относилось, в крайнем случае, в разряд химер. Возьмите, сказали бы они, посейте семена грушевидного яблока, и вы получите чистое яблоко.
Несколько лет назад сотрудник Научно-исследовательского института им. И. В. Мичурина, Исаев, скрестил мичуринский сорт Ренет бергамотный с яблоней Пепин шафранный. В 1945 г. сеянец принёс первые плоды, которые по форме, подобно тому, как у Мичурина пятьдесят лет назад, дали плоды, в своих признаках напоминающие грушу.
Итак, вегетативный гибрид передал свои свойства семенному потомству (Презент, 1946; Исаев, 1947).
* * *
Один из основоположников научного овощного и садового дела в нашей стране, современник И. В. Мичурина, профессор М. В. Рытов полностью разделял мичуринские взгляды по вопросу вегетативной гибридизации и со всей настойчивостью пропагандировал их в научной литературе. Считаем необходимым передать точку зрения проф. Рытова следующими, его собственными словами:
«На прививку следует смотреть, как на сильное потрясение, которое производится как в жизни дичка, так и вырастающего из черенка растения. Это потрясение равносильно и одинаково по своим результатам с тем, какое происходит при скрещивании от влияния пыльцы. Оно же всегда немедленно отзывается на прививке, вследствие разнообразного его сопротивления изменениям и вследствие различной силы влияния дичка.
Нельзя установить как правило, что прививкою неизменно сохраняются свойства черенка. Если изменения на прививке не происходит, то это ещё не доказывает отсутствия влияния дичка, которое может быть лишь замедленно и проявляется с большею силою при повторной прививке того же самого сорта и на одинаковых дичках. Изменения вследствие прививки выражаются в почках, из которых вырастают почечные ублюдки и помеси, одинаковые с теми, какие происходят при скрещивании пыльцою.
Дички по своему влиянию могут быть двоякие: с определёнными и неопределёнными свойствами; первые наследуют признаки растения, от которого произошли семенами, вторые — являются с изменёнными или колеблющимися признаками. Влияние дичка на жизненные отправления прививки тесно связано с влиянием его на изменение внешних признаков всяких частей, но вследствие различного сопротивления влияние дичка скорее отражается на росте, времени цветения и плодоношения, урожайности плодов, нежели на внешних признаках разных частей прививка, из которых побеги могут скорее изменяться, нежели цветы и плоды.
Изменения прививка могут быть маловажные, с ничтожными уклонениями, но при повторяющейся одинаковой прививке таких же черенков и на таких же дичках эти изменения могут усиливаться и повести даже к образованию нового сорта» (М. В. Рытов, 1925).
Такова точка зрения русских ведущих биологов на гибридизацию путём прививки. Зарубежные биологи-дарвинисты, которые сами непосредственно занимались селекцией плодовых и овощных растений, также целиком и полностью разделяют эту точку зрения. Именно в этом плане интересны Лютер Бербанк и Люсьен Даниель.
* * *
Лютер Бербанк по праву считается селекционером-виртуозом. «Полученные им результаты, — пишет К. А. Тимирязев, — превосходят всё, что до сих пор удалось осуществить в этом направлении, и одинаково важно как в практическом, так и в научно-теоретическом отношении» (Тимирязев, 1939).
В основе экспериментально-селекционных работ Бербанка — дарвиновская, строго продуманная система: Основные, ведущие звенья этой системы, говоря словами Бербанка, следующие:
Первое: «Нельзя сомневаться в том, что каждая существующая на нашей планете форма растений в большей или меньшей степени изменяется и всегда изменяется под влиянием окружающей среды…»
Второе: «Способность варьировать проходит через весь растительный мир и распространяется даже на индивидуумов того же самого вида. Подобно тому, как нет двух людей в точности похожих один на другого, точно так же не бывает и в точности похожих одна на другую роз, лилий, елей».
Третье: «Видимое противоречие в природе, состоящее в том, что она, придавая большое значение роду, одновременно благоприятствует индивидуальному прогрессу, представляет собой один и тот же закон, но лишь в двух толкованиях. Выделяющийся индивид больше способствует благополучию рода, чем средний или остающийся ниже среднего уровня. Вариация необходима, чтобы способствовать приспособлению к новым условиям жизни, а способность к приспособлению совершенно необходима для преодоления изменяющейся обстановки, для отражения враждебных и использования благоприятных внешних условий».
Четвёртое: «Если человек… сам изменяет условия, в которых Жили растения, даёт им достаточно места для распространения и роста, особенно обильно удобряет почву и одновременно с обилием света и тепла доставляет им различные химические элементы в пригодном для ассимиляции виде, то рано или поздно, в зависимости от восприимчивости того или другого растения, должны наступить большие изменения, и если мы ко всем этим скомбинированным и действенным силам добавим и применим ещё другие силы, предназначенные для развития растения и в заключение выберем из всех возможных комбинаций этих сил самые лучшие, то возможности для улучшения наших полезных и декоративных растений станут почти безграничными» (Бербанк, 1939). Это безусловно материалистическое мировоззрение Бербанка дало ему возможность построить правильную методику и вывести 1300 новых форм ратений — от бескосточковой сливы до бесколючкового кактуса.
Как истинный дарвинист, Лютер Бербанк не мог пройти мимо изменчивости, получаемой в результате прививки, не мог не ставить сам соответствующих экспериментов, давая этим явлениям свои объяснения (теория гибридизма сока).
Излюбленным объектом Бербанка в этих опытах были паслёновые. Он прививал томат на картофель и обратно. В своих опытах Лютер Бербанк получал явное взаимовлияние между привитыми компонентами. Плоды с томатного привоя получались плохого качества, невкусные. Изменения также дал и картофель, служивший подвоем.
«Случай с томатом, — пишет Бербанк, — росшим на корнях картофеля, который так сильно изменил снабжавшиеся им клубни, имеет практический интерес для растениеводства, и, в особенности, для садоводства, потому что он показывает действие привоя на подвой».
В привитых компонентах так же, как учит и Мичурин, по Бербанку, происходит влияние корневой системы на привой и листовой системы на подвой. Между ними существует тесное взаимоотношение, ибо чужие листья не могут доставить корню такую же пищу, какую обычно посылали собственные листья.
«В основном, — говорит Бербанк, — протоплазма корня несомненно ассимилирует поступающее к ней питание и переделывает его в свою собственную протоплазму. Но мы знаем, что мясо животных изменяется в своём качестве, в зависимости от даваемого животному корма и мы не имеем основания сомневаться в том, что протоплазма корня растения должна подобным же образом меняться от характера его питания» (Бербанк, 1938).
Роль питания в изменчивости растительных форм, управление им посредством прививок с особой силой подчёркивал и Люсьен Даниель, посвятивший такого рода экспериментам 60 лет своей жизни.
Даниель считает и экспериментально доказывает, что в привитых растениях меняется химическое строение во всём растении. Всё это не может не отразиться и на потомстве. Так как плодовые растения являются многолетниками, они неудобны для изучения потомства с точки зрения наследования приобретённых свойств в год прививки. Для этого Даниель избрал главным образом однолетние и двухлетние травянистые растения.
Этот талантливый биолог и практический деятель получил большое количество убедительных доказательств того, что при прививке изменяются не только привитые компоненты, но и их семенное потомство. Приведём несколько примеров из экспериментальных работ Люсьена Даниеля.
В одном из опытов молодые цветочные почки турнепса (Brassica campestris rapifera) прививались на капусту (Brassica oleracea var. capitata). Эти две привитые формы отличаются друг от друга не только своими морфологическими признаками, но и разным отношением к низкой температуре.
Прививки удались хорошо, соцветия развивались сильно, дали много цветков и семян. Семенное потомство привоя испытывалось ряд лет. Уже в первом поколении потомки резко отличались от контроля и друг от друга. Стебли оказались в различной степени клубневидными, вздутыми и удлинёнными; листья, сидевшие очень тесно, были более развиты, чем у контроля, но остались разъединёнными, не образовав головки.
Главное же. достоинство новообразованных форм заключалось в том, что они оказались довольно морозостойкими, выдержав — 13 °C, тогда как контроль (растения непривитого турнепса) погиб полностью. Эта форма вегетативного гибрида нашла себе применение в производстве из-за таких её показателей, как урожайность и хорошие вкусовые качества.
Занимался Даниель улучшением дикой моркови (Daucus carota) путём прививки на культурную морковь (Daucus sativus). По внешнему виду эти два типа отличаются по форме розетки листьев и окраске корня. У первого (дикой моркови) листья распростёрты, корни белые, у второго — листья расположены вертикально, а корни имеют оранжево-красную окраску.
Дикая морковь полностью использовала запасные вещества культурной формы; вследствие такого обильного питания привой дал мощные стебли и листья. Соцветия были многочисленнее, имели больше цветков, чем контроль, и образовали большие семянки, снабжённые длинными шипами.
Потомство семян дикой привитой моркови дало сильно отличающиеся по виду растения. Некоторые из них своим белым, слегка вздутым корнем и розеткой распростёртых листьев напоминали дикий вид. Другие имели более или менее толстый белый или желтоватый корень. Третьи имели хороший культурный корень и несли маленькую розетку распростёртых листьев, как у дикой формы. Неоднократный посев потомства всех этих растений Даниелем показал, что изменения наследуются и в дальнейшем.
Соответственные изменения получил Даниель при прививках между разными сортами фасоли (Phasceolus vulgaris); между горчицей (Sinapis alba) и капустой (Brassica); сладко-горьким паслёном (Solanum dulcamara) и белладонной (Atropa belladonna); картофелем (Solanum tuberosum) и томатом (Lycopersicum esculentum) и т. д.
Особенный интерес представляют изменения, полученные Даниелем при прививке топинамбура (Helianthus tuberosus) на подсолнечник (Helianthus annuus).
Известно, что в своё время Моль (Англия) получил клубневидные корни на однолетнем подсолнечнике, который был использован в качестве подвоя для топинамбура. Этот особо примечательный факт был приведён на одном из научных заседаний общества садоводства в Лондоне. Аналогичный факт был продемонстрирован Карьером и служил предметом обсуждения на заседании Национального общества садоводства в Париже. Фехтинг в 1894 г. повторил эти прививки и получил отрицательные результаты. Из этого был сделан вывод, что Моль и Карьер были неправы; им только казалось, что они получили определённый эффект, на самом деле это была иллюзия.
В 1894 г. Даниель поставил перед собой задачу повторить опыты своих предшественников. Он продолжал эти опыты 26 лет подряд. Каждый раз он подмечал уклонения, но особенно резких не обнаруживал. Только в 1921 г. имели место два важных факта: 1) на топинамбуре, который в течение четырёхсот лет был во Франции бесплодным, появились семена, и 2) на однолетнем подсолнечнике, служившем подвоем, показались клубневидные корни.
По описанию Даниеля клубневидные корни, которые никогда не наблюдались у автономной формы топинамбура, получились в результате прививки и представляют собой совершенно новый признак. В центре клубневидных корней маленькая и очень твёрдая деревянистая сердцевина, окружённая толстой «муфтой» деревянистой паренхимы с тонкими перепонками, наполненными инулином.
Семена, полученные от этой прививки, были высеяны в 1922 г.; они дали стерильное потомство. Только одно растение оказалось плодоносящим. Оно стало у Даниеля родоначальником многочисленных топинамбуров и в частности формы, которая унаследовала различные признаки привитого предка: клубневидные корни и «муфту» у основания стебля. Эти изменения сохранились до десятого поколения (последний посев в 1939 г.).
Анализируя опыты Даниеля, можно притти к следующим выводам:
1. Природа изменений, полученных при прививках, основывается на изменении физиологических свойств обоих компонентов.
2. Эти изменения передаются потомкам, но не всегда, не во всех случаях.
3. Дополнительные прививки, накопляя микроизменения, усиливают характер изменчивости.
* * *
Согласно приведённой литературе и экспериментам лучших биологов-дарвинистов, изменения, вызванные прививкой, приводят в лабильное состояние и привой и подвой. Оба компонента претерпевают метаморфоз, ведущий к изменению вегетативного и семенного потомств. Если микроизменения наблюдаются почти в любой прививке, то макроизменения, т. е. такого рода взаимовлияние, которое сказывается и на потомстве, бывают не так часто.
В чём причина сравнительной редкости изменений, затрагивающих половые клетки и сказывающихся на потомстве? Причина кроется в том, что биологическая наука того периода не раскрыла ещё сокровенных процессов в жизни растительных организмов; биологической науке ещё не были известны критические периоды качественных переломов, узлов в жизни растений.
И. В. Мичурин был близок к познанию разнокачественности процессов. Он один из первых подметил лабильность свойств и признаков в молодых растениях и, наоборот, ярко выраженный консерватизм в старых, сложившихся организмах.
Только с открытием определённых качественных периодов в жизни организма, только с рождением теории стадийного развития растений, автором которой является акад. Т. Д. Лысенко, стало возможным более уверенно и в больших количествах изменять растительные формы путём прививки.
Акад. Н. А. Максимов в своей работе, подводящей 25-летние итоги развития и достижений физиологии растений в нашей стране, так оценивает значимость для науки теории стадийного развития: «Работы акад. Лысенко коренным образом перестроили всё учение о развитии растений, которое до него привлекало к себе очень мало внимания и представляло собою одну из наименее разработанных областей физиологии растения. После его работ, в особенности же после появления его сводной работы «Теоретические основы яровизации», вышедшей первым изданием в 1935 г., а вторым — в 1936 г., интерес к вопросам физиологии развития растений возрос необычайно, и в большинстве советских научно-исследовательских учреждений этот раздел физиологии вскоре занял господствующее положение. Большой отклик нашли работы и идеи акад. Лысенко также и за границей, и их, несомненно, следует считать самым выдающимся достижением советской физиологии растений за рассматриваемый период» (Максимов, 1945).
Подобные оценки теории стадийного развития растений дают: Холодный (1945), Whyte (1939), Fyfe (1942), Bell (1943) и др.
Каково содержание теории, в чём её смысл? Кратко существо теории можно передать в следующих словах:
1. Растения в разные периоды своего онтогенетического развития требуют неодинаковых внешних условий. Эта потребность в разнородных условиях говорит за то, что жизнь растений состоит из отдельных этапов — стадий развития (стадии: яровизации, световая и др.).
2. Стадии развития — это качественно переломные этапы в жизни растения. Они характерны и обусловлены прежде всего сменой требований растений к условиям внешней среды.
3. Требование определённых условий, а также их смена в процессе онтогенеза обусловлены всей предыдущей родовой, видовой и сортовой историей.
4. Рост растения и его развитие — явления не тождественные. Рост есть увеличение массы растения, его отдельных органов и частей. Свойство роста, в зависимости от течения стадийных процессов, может быть выражено в различной степени.
5. Внешние условия, необходимые растению для прохождения той или иной стадии развития и для роста, происходящего на той Же стадии развития, могут не совпадать. Потому-то часто можно наблюдать: быстрый рост данного растения и медленное его развитие, медленный рост растения и ускоренное его развитие, быстрый рост растения и быстрое его развитие.
6. Скорость прохождения растением стадии не зависит от размера и возраста растений. Она зависит только от наследственности растения и условий внешней среды.
7. Для прохождения растением стадий развития требуются не отдельные внешние факторы, а их комплекс, компоненты которого определяются природными свойствами растений. Каждая стадия требует своих комплексных условий.
8. В развитии растения существует строгая последовательность в прохождении отдельных стадий. Каждая последующая стадия наступает после завершения предыдущей.
9. Стадийные процессы, происходящие в растении или в отдельных его частях, органах, необратимы.
10. Стадийные изменения происходят в точках роста стебля и посредством деления клеток передаются всем вновь образующимся из них клеткам.
Это поистине глубокое познание внутренних закономерностей жизни растения дало возможность биологам подойти к вопросам управления не только онтогенезом, но и филогенезом растительных организмов. Таким образом, учение о стадийном развитии растений легло в основу построения мичуринской генетики, исходящей из материалистических принципов теории развития. В нашу задачу не входит изложение основных положений и экспериментальных данных по управлению филогенезом растения, в частности такими хорошо изученными генетическими признаками, как озимость или яровость. По этому вопросу опубликованы работы и накоплен большой экспериментальный материал (Лысенко, 1937а, 1937б; Авакян, 1938; Погосян, 1938; Шиманский, 1938, 1940; Хитринский, 1939, 1946; Соловей, 1939; Столетов, 1946).
Наша основная задача — показать значение теории стадийного развития в связи с прививкой растений. Теория акад. Т. Д. Лысенко позволяет сознательно, по плану формировать генетические признаки и свойства растений и при помощи прививки.
В своей работе мы руководствовались следующими основными генетическими положениями акад. Т. Д. Лысенко, вытекающими из его теории стадийного развития растений:
Первое. Весь процесс развития растительных организмов, например, однолетних хлебных злаков, состоит из отдельных, последовательно связанных, последовательно переходящих один в другой процессов, этапов, стадий развития. После прохождения процессов стадии яровизации или, например, последующей за ней — световой стадии, сколько бы ни размножались растения вегетативно, черенками, т. е. тканями, развившимися из тканей, уже прошедших стадию яровизации или световую, они вторично этих стадий проходить не будут. На основании всего этого становится понятным, что в практике старые, сформировавшиеся сорта плодовых деревьев можно и нужно размножать путём прививки, не рискуя утерять, изменить их хорошие наследственные свойства. Наоборот, стадийно несформировавшиеся организмы, непрошедшие ещё полного цикла развития, при прививке всегда будут изменять своё развитие, в сравнении с корнесобственными, т. е. не привитыми растениями.
Второе. Вегетативная гибридизация не только имеет большое значение для практики, но представляет также значительный теоретический интерес для правильного понимания важнейшего явления живой природы — наследственности. Известно, что между привоем и подвоем происходит обмен только пластических веществ, обмен соков. Подвой и привой не могут обмениваться ни хромосомами ядер клеток, ни протоплазмой. И всё же наследственные свойства могут передаваться из подвоя в привой и обратно. Следовательно пластические вещества, вырабатываемые привоем и подвоем, также обладают свойствами породы, т. е. наследственности. Они обладают свойствами той породы, в которой они вырабатываются.
Третье. Многочисленные факты получения в последние годы вегетативных гибридов наглядно показывают неправильность самой основы теории менделистов-морганистов, согласно которой наследственностью обладает только какое-то обособленное в теле вещество, сосредоточенное в хромосомах ядра клетки. Неправильным будет любое утверждение, говорящее о том, что свойство наследственности связано с каким-то особым отдельным веществом, в какой бы части организма или клетки оно ни помещалось. Любая живая частичка или даже капелька тела (если последнее жидкое) обладает свойством наследственности, т. е. свойством требовать относительно определённых условий для своей жизни, роста, развития.
Четвертое. Вегетативные гибриды принципиально не отличаются от гибридов, получаемых половым путём. Любой признак можно передавать из одной породы в другую посредством прививки так же, как и половым путём. Поведение вегетативных гибридов в последующих поколениях также аналогично поведению половых гибридов. При посеве семян вегетативных гибридов, например, помидоров (без дальнейшей прививки), гибридные свойства растений предыдущего поколения получаются и у растений последующего поколения.
Пятое. Явление так называемого расщепления, часто встречающееся в потомствах половых скрещиваний, имеет место также и в семенных поколениях вегетативных гибридов. Но у последних гораздо чаще и в значительно большей степени наблюдается так называемое вегетативное расщепление, т. е. мозаичность организма по тем или другим признакам.
Шестое. Не во всех случаях получаются растения гибридного порядка, потому что породы, различные процессы одной и той же породы обладают избирательностью, предпочтительностью к своим условиям жизни, к пище. Само собой понятно, что пластические вещества, вырабатываемые одной породой, являются в той или иной мере неподходящими для питания привитого компонента другой породы. Привитой компонент может их или вовсе не брать, не ассимилировать, или из всех веществ избирать только те, которые ему в большей степени подходят, а всё остальное будет стараться получать из листьев или из других частей своей породы. Этим и объясняется, почему нужно как можно меньше оставлять листьев того компонента, породу которого хотят изменить (Лысенко, 1944).
Эти теоретические положения акад. Лысенко дали возможность понять сущность удач и неудач экспериментаторов-биологов, занимавшихся проблемой вегетативной гибридизации в прошлом.
Теперь становится ясным, что если, например, селекционер-плодовод прививал на подвои молодые сеянцы, в которых стадийные процессы не закончены, диференциация не завершена, в итоге наследственность не закрепилась, то такой материал, пребывая в лабильном состоянии, довольно легко подвергался влиянию подвоя. И, наоборот, когда тот или иной гибрид представлял собой организм с завершённым жизненным циклом (закончил развитие от семени до семени, вступил в плодоношение), он практически глубоким изменениям не подвергался. Его свободно можно размножать на любых подвоях, не рискуя нарушить его генетическую норму, его сортовую типичность. Вот чем объясняется хотя бы то, что, как правило, селекционеры, создатели сортов плодовых, всегда отстаивали наличие глубокого взаимовлияния между привитыми растениями и, наоборот, садоводы, размножающие старые, со сложившейся наследственностью сорта, всегда высказывались за их неизменяемость.
Таким образом, акад. Лысенко своим учением впервые в истории биологической науки старую, рождённую в глубоких противоречиях идею вегетативной гибридизации поставил на научные основы, превратив её из дискуссионной проблемы в реальный факт. Данная проблема в настоящее время стала такой реальностью, что экспериментатор, зная технику, методику прививок, зная биологию того или другого объекта исследований, в частности, его стадийность, может довольно легко получить вегетативные гибриды. И мы тому свидетели. Нам, в частности, неизвестен в последние годы ни один случай, чтобы кто-либо, работая с прививками, не получил наследственных изменений.
Рамки нашей работы не позволяют сделать широкий обзор опубликованных работ. Но мы постараемся, хотя бы конспективно, остановиться на соответствующих экспериментах начиная с 1937 г. Именно в этом году впервые акад. Т. Д. Лысенко взялся за исследование сущности вегетативной гибридизации, доказывая, что, при прививке молодых сеянцев в крону старых, с установившейся наследственностью сортов, привои под влиянием подвоев претерпевают глубокие наследственного порядка изменения (Лысенко, 1937). Это положение Мичурина оспаривалось представителями менделевско-моргановской генетики.
Со времени этой дискуссии прошло свыше 10 лет.
За эти годы исследователями накоплен большой экспериментальный материал, показавший глубокие взаимовлияния привитых компонентов, сказывающиеся как непосредственно на привитых компонентах, так и на вегетативных и семенных потомствах. Исследования показали, что при помощи прививки, аналогично половой гибридизации, можно наследственно изменить любой признак, в частности, окраску плодов, их морфологическую структуру, биохимические свойства, устойчивость против морозов, болезней и вредителей; при помощи прививок можно преодолевать нескрещиваемость при отдалённой гибридизации, наконец, путём прививок можно создавать новые ценные сорта сельскохозяйственных растений.
Остановимся кратко на документации этих фактов.
Изменение окраски и формы плодов и клубней
Большое количество экспериментальных работ свидетельствует о том, что при прививках изменяется признак окраски плодов. Эти изменения из поколения в поколение накопляются. В ещё большей степени подвергается изменениям форма плодов, их структура.
А. А. Авакян (1938) сообщает о результатах своих исследований по вегетативной гибридизации картофеля. В опыт были взяты клубни окрашенные и белые. От таких сочетаний, как Вольтман (подвой) и Эпикур (привой); Оденвальдский синий (подвой) и Эпикур, Альма, Элла (привой); Ранняя роза, Майка (подвой) и Элла, Лорх (привой), получены клубни, изменённые и по окраске и по форме. Заметим, что в качестве подвоев взяты сорта с окрашенными клубнями, а в качестве привоев — белоклубневые.
Основные изменения, в частности, окраски, наследовались в первом и втором вегетативных потомствах.
Автор приходит к выводам, что метод вегетативной гибридизации даёт возможность улучшать старые и выводить новые сорта картофеля.
Для закрепления направленных изменений, полученных путём вегетативной гибридизации, в последующих поколениях необходимо воспитывать растения под влиянием ментора путем вторичных прививок.
А. А. Авакян и М. Г. Ястреб (1941) изложили результаты совместной работы с томатами, которая была начата зимой 1938/39 г. Для опытов использованы виды и сорта с контрастными признаками: разная окраска плодов (от белых до красных), разная структура плодов (от двух- до многокамерных), разные соцветия (простые и сложные), разный тип куста (штамбовый и обычный).
При прививке белоплодного сорта Альбино на красноплодные сорта (Мексиканский 353, Презервинг, Нью Три) в год прививки получены изменения, сказавшиеся на плодах. Основная масса плодов получилась гибридного характера; плоды были жёлтыми, с разно выраженным покраснением, вплоть до совершенно красных. Изучались первое и второе потомства изменённых форм: изменения наследовались и даже усиливались.
Особый интерес представляют произведённые Авакяном прививки томата Лучший из всех на чёрный паслён. Эта комбинация дала ряд изменённых, с прекрасными вкусовыми качествами форм. В настоящее время многие из них размножаются в виде сортов.
Авторы приходят к следующим выводам: а) поведение потомств привитых растений показывает, что гибридам, полученным вегетативным путём, свойственны многие биологические особенности, присущие и половым гибридам; б) изменение наследственной природы растений при прививках совершается в результате изменения специфического характера обмена веществ.
Экспериментальная работа Авакяна ранее была сосредоточена во Всесоюзном селекционно-генетическом институте (Одесса), а в настоящее время проводится на экспериментальной базе ВАСХНИЛа, Горки Ленинские (Москва).
М. В. Алексеева (1939, 1940) производила прививки растений семейства Solanaceae.
В качестве привоев ею взяты три селекционных сорта томатов Спаркс, Датский экспорт и Пандероза, которые прививались на картофель, сладко-горький паслён, махорку, дурман и т. д.
Наибольший интерес представляет межродовая прививка томата Пандероза на сладко-горький паслён, в семенном потомстве которой получены плоды, резко изменённые по форме, камерности и строению кисти. Контроль, непривитые растения Пандероза, были типичны.
Некоторые морфологические изменения дало семенное потомство томата Спаркс от прививки его на картофель Эпикур. Изменения заключались в том, что часть растений заканчивалась кистью, в то время как у томата этого явления обычно не бывает. Сами же плоды особых уклонений от нормы не дали.
Здесь интересно отметить, что Полякова (Ленинградский государственный университет) в 1941 г. проверила эти вегетативные гибриды с цитологической стороны. Оказалось, что семенное потомство Пандерозы от прививки на сладко-горький паслён уклонений от нормы не дало, хотя, подчёркиваем, здесь получена особо резкая морфологическая изменчивость.
Вегетативный гибрид Спаркс от прививки на картофель в соматических клетках дал сильные нарушения, в частности, значительно увеличилось количество хромосом в сторону подвоя. У томата, как известно, 2n = 24, у картофеля 2n = 48. Гибрид же между ними имеет клетки с количеством хромосом 48, 50, 51 (Полякова, 1946, рис. 8, 9).
Рассматривая данные Алексеевой, мы вполне согласны с её выводом, что влияние подвоя сказывается адэкватно не только на привитом организме, но и на его семенном потомстве.
Экспериментальную работу с прививками Алексеева проводит в Сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.
В. А. Борковская (1941) прививала на штамбовый томат Штоферт чёрный паслён. После срастания растения декапитировались у места прививки, с целью получить из каллюса гибридные побеги. Эти побеги дали сочетание признаков томата и паслёна. Автор приходит к выводу, что гибридная природа прививок доказывается промежуточным характером всех признаков, совмещающих родовые особенности подвоя и привоя, а также стерильностью при самоопылении, которая свойственна и первому поколению отдалённых половых гибридов.
Рис. 8. Хромосомный набор соматических клеток томата Спаркс слева и картофеля Эпикур справа .
Рис. 9. Хромосомальные изменения в третьем семенном поколении томата Спаркс от прививки на картофель Эпикур.
Работа выполнена во Всесоюзном селекционно-генетическом институте (Одесса).
П. Л. Богданов (1946) описывает полученные им вегетативные гибриды тополей. Сравнивая морфологические, анатомические и биологические особенности опытных растений, Богданов приходит к выводу, что полученные в результате прививки растения действительно обладают промежуточными признаками, напоминая в этом отношении половые гибриды. Всё это свидетельствует о том, заявляет автор, что полученные таким способом организмы не являются простым сочетанием генетически разнородных тканей, относящихся к разным видам растений, как это иногда считают. «Мы здесь, вероятно, имеем дело с явлением более сложного характера, и не исключена возможность, что в данном случае происходит образование настоящих вегетативных гибридов, подобных половым гибридам».
Эксперименты проводятся Богдановым в Центральном научно-исследовательском институте лесного хозяйства (г. Ленинград).
И. Е. Глущенко (1938) описывает особую технику прививки картофеля (рис. 10) и её результаты. Цилиндрической трубкой диаметром в 1 сантиметр вырезался глазок у сорта Оденвальдский синий. Этой же трубкой просверливался клубень белоклубневого сорта Эпикур, и в отверстие вставлялась «свеча» с глазком Оденвальдского синего. На подвое (Эпикуре) все собственные глазки были удалены.
Рис. 10. Вид прививок картофеля «свечой». Сфотографировано на 43-й день прививки.
В дальнейшем такие клубни помещались в вазоны с промытым песком. Цель опыта сводилась к тому, чтобы заставить привитой глазок синеклубневого картофеля питаться веществами бело-клубневого.
Срастание в этих случаях происходило довольно трудно и длительно. Приживание составляло всего около 8 %. Привитые растения Оденвальдского синего дали белоклубневое потомство (рис. 11). Высаженные белые клубни дали потомство с белой и синей окраской. Эти растения были прослежены до третьего вегетативного потомства; изменения сохранялись (рис. 12). Автором повторялись эти опыты. Результаты были те же.
Во второй работе (1945) автором приводятся данные по прививкам между диким видом картофеля S. acaule и S. tuberosum. В условиях Москвы S. acaule при обычной длине дня клубней не образует. При прививках на него сеянцев культурного сорта Эпрон клубни завязываются в зависимости от состояния привоя. При хорошо развитом ассимиляционном аппарате последнего клубни всегда образуются, при слабом развитии привоя клубни отсутствуют. При обратных прививках (сеянцы Эпрона — подвой, S. acaule — привой) обратная закономерность: при мощном развитии привоя сеянцы культурного сорта клубней не дают, при слабом развитии — клубнеобразование происходит.
Рис. 11. Слева — клубни контрольного растения Оденвальдский синий, служившего привоем; справа — клубни контрольного растения Эпикур, служившего подвоем; в центре — клубень Оденвальдского синего, привитого «свечой» в клубень Эпикура.
В 1945 г. автором опубликовано сообщение о том, что в семенных потомствах от прививки сортов томатов Золотая королева с Фикарацци, Гольден с Мексиканским 353 и др. получены формы, несущие в пределах растения признаки обоих прививочных компонентов (жёлтые и красные плоды в пределах кисти и т. д.). Отмечается высокая продуктивность этих форм.
В дальнейшем (1946) автор описывает вегетативные гибриды томатов с изменённой окраской плодов и характер наследования её вплоть до четвёртого семенного поколения, П. Л. Иванченко (1946) сообщает о результатах своих исследований по прививкам томатов и картофеля. За 1939 и 1940 гг. было сделано 4 000 прививок в 95 вариантах. Семенное потомство 14 вариантов прививок выращивалось в 1940 г.
Рис. 12. Вверху — клубень картофеля Оденвальдский, служившего привоем. Справа — клубень Эпикура, служившего подвоем. Внизу — третье вегетативное поколение Оденвальдского синего, привитого глазком («свечой») в клубень Эпикура.
Особый интерес представляет комбинация картофеля Вольтман (подвой), Эпикур (привой). Вегетативное потомство от красно-клубневого подвоя (Вольтман) по ботве почти не отличалось от контроля, клубни же его напоминали сорт Эпикур (были белыми).
Довольно любопытную картину изменчивости дало семенное потомство от прививок разных сортов томатов, в частности, таких комбинаций: Сан-Марцано — подвой, Гумберт — привой; Гумберт — подвой, Гольден квин — привой; Гольден квин — подвой, Гумберт — привой. Изменения получены в окраске, форме и химическом составе плодов.
Автор делает вывод, что в результате прививки, наряду с изменением окраски и формы плодов томатов, изменяется и их химический состав.
Работа проводилась автором на кафедре селекции Сельскохозяйственного института (г. Умань).
П. Я. Ковалевская (1939) произвела ряд прививок томатов с целью получения межсортовых прививочных гибридов.
В одной комбинации прививок в качестве подвоя был взят сорт Фикарацци, с плоскими, ребристыми плодами, имеющими большое количество камер. Привоем служил сорт Гумберт, с двухкамерными, удлинённой формы плодами. В год прививки изменения были только в листьях; плоды привоя (Гумберт) практически изменений не дали. Было высеяно F1 привоя, и его растения опять привиты на Фикарацци. Когда повторная прививка прижилась и дала четыре листа, верхушка привоя (Гумберт) была удалена и опять привит был побег Фикарацци. Получилось как бы трёх-ярусное растение, где подвоем были растения сорта Фикарацци, верхушка его же, а вставка принадлежала первому семенному поколению привитого в прошлом Гумберта на Фикарацци.
Таким образом, вставка получала чужое корневое и воздушное питание. Плоды на прививке были более укороченными, овальной формы.
Из этой повторной прививки были высеяны семена. Потомство дало резко выраженную пестроту, особенно в строении и форме плодов. Плоды получены двухкамерные и многокамерные, округлые и плоские, гладкие и с оттянутой вершиной.
Характерная особенность этого гибрида заключается в том, что это всё разнообразие представлено в пределах растения и даже кисти.
При прививке растений сорта Золотая королева (плоды золотисто-жёлтой окраски) на красноплодный штамбовый сорт автор получил на плодах привоя (Золотая королева) красную пятнистость, красный румянец. В F1 все растения в молодом возрасте напоминали штамбовую форму. При дальнейшем росте в потомстве диференцировались две группы растений: штамбовые и нештамбовые. Во время созревания оказалось, что разные кусты имели различные по окраске плоды: красные, розово-жёлтые и жёлтые.
Г. С. Молотковский (1940) произвёл 4000 прививок среди растений семейства злаковых, тыквенных, коноплёвых, льновых, губоцветных, маревых, сложноцветных. Особо интересные результаты получены при прививках топинамбура на подсолнечник. Автор отмечал вздутие корней на подвое, имевших красновато-фиолетовую окраску (свойство привоя). Контрольный материал ничего подобного не давал.
Любопытны также прививки синеклубневого картофеля Негрес на белоклубневый сорт Эпикур. Привой имел скрученные и жёсткие листья, цветение началось на 7–9 дней позже, чем у контроля. На одной из прививок привой Негрес образовал ягоды, у контроля они отсутствовали. На части привоев наблюдалось образование пасынков. Ни в одной из прививок подвой (Эпикур) не дал клубней, в то время как у всех контрольных растений клубнеобразование имелось. При обратных прививках у привоя (Эпикур) вырастали небольшие (20–30 см) стебли с короткими междоузлиями. У подвоя (Негрес) образовывались клубни с сильно развитыми «надбровными дугами», напоминающие по форме картофель Еловая шишка. Клубнеобразование начиналось на 10–15 дней раньше, чем у контроля.
Автор приходит к выводу, что действие симбиотического процесса не может не влиять на формирование генотипической природы почек, и отсюда — на разное поведение их в процессе развития. В зависимости от возраста и стадии развития привитых компонентов, пишет Молотковский, следует допускать увеличение или уменьшение листьев на них, прибегая в некоторых случаях даже к прививке листьев для усиления необходимого эффекта.
Работа проводилась автором на кафедре физиологии растений Сельскохозяйственного института (г. Житомир).
Е. П. Хазина (1941) прививала томаты (сорт Гумберт, плоды сливовидные, двухкамерные) на разные виды и роды паслёновых.
Особый интерес представляет прививка Гумберта на чёрном паслёне.
В год прививки видимых изменений не наблюдалось. Для первого семенного поколения было характерно явление гетерозиса, а также наличие большого количества сложных соцветий (у Гумберта соцветие простое). В форме плодов особого отступления от нормы не наблюдалось.
Это заставило автора произвести повторную прививку опытных растений на чёрный паслён. Морфологические изменения заключались лишь в некотором укорочении плодов. Семенное потомство вторично привитых растений дало ряд уклонений и своеобразное «расщепление». Из 20 растений 17 были в общем близки к Гумберту, 2 растения дали мелкие круглые плоды, по форме напоминающие паслён. Одно растение дало плоды круглые, гладкие и ребристые, с количеством камер от 2 до 6. Плоды последнего растения были гораздо крупнее плодов контроля.
Прививка Гумберта на подвои других видов и родов дала также изменения формы плодов, но слабее выраженные.
Работа выполнена во Всесоюзном селекционно-генетическом институте (Одесса).
Ф. С. Солодовников (1939) производил прививки между S. demissum и S. tuberosum. Глубокий интерес вызывают работы Солодовникова с прививками на S. demissum растений культурного сорта Альма. Обе формы белоклубневые. На одной из таких прививок развилось много подвойных побегов, довольно разнообразных, но несущих признаки дикаря и культурного сорта. Через 10 дней после их появления побеги были отделены и каждый высажен в отдельный вазон. Всего было получено 15 таких побегов. Все растения были промежуточного типа, но часть ближе к подвою, часть — к привою. Клубни у этих растений оказались белыми и сине-фиолетовыми, т. е. отличными от обеих родительских форм. По своей форме клубни представляли большую пестроту (вытянутые, круглые, мелкие и довольно крупные). Ни одно из подопытных растений не цвело. Контроль обильно цвёл и дал ягоды.
Опыты на заражение фитофторой этих растений показали, что последние или совершенно не поражаются или поражаются в очень слабой степени (до 1 балла), так же как и контроль.
У восьми форм этого гибрида проф. Навашиным и его сотрудниками — Прокофьевой и Герасимовой — был произведён цитологический анализ. Оказалось, что все формы, стоящие ближе к дикарю, имели 72 хромосомы (набор, характерный для S. demissum), а те, которые несли больше признаков культурного картофеля, имели 48 хромосом (набор, характерный для S. tuberosum).
В 1940 г. автор опубликовал вторую работу «Значение возраста и происхождения прививаемых растений картофеля при вегетативной гибридизации» (Солодовников, 1940). В данной статье автор излагает результаты исследований роли возраста и условий выращивания для получения резких изменений при вегетативной гибридизации.
Одновременно Солодовников сообщает, что в мае 1939 г. он повторил комбинацию прививок S. demissum — подвой, Альма — привой. Клубнеобразование у подвоя началось 4–7 июля, т. е. одновременно с контрольными растениями привоя (Альма). Контрольные же растения S. demissum образуют клубни лишь поздно осенью и на коротком дне. Первые клубни у подвоя были нормального белого цвета и по размеру не превышали нормальных клубней демиссума (т. е. были мелкими). Через 15 дней у подвоя этой же прививки появились новые клубни, имеющие слабую синюю окраску. В последних числах августа на этом же растении образовался дополнительно очень синий клубень, который к концу вегетации перегнал по величине все клубни данного гнезда. В конце вегетации у данного растения было 13 клубней; из них один имел темносинюю окраску, три — бледносинюю и 9 были совершенно белые. При прививках с S. demissum культурных сортов Лорх и Смысловский подобных изменений автору не удалось получить.
Солодовников приходит к выводу, что, когда подвой и привой оказываются одинаково устойчивыми в своих признаках, явных изменений может и не появиться; при удачном же подборе растений для прививки получаются подлинные вегетативные гибриды.
Работа велась в Институте картофельного хозяйства (г. Москва).
А. С. Филиппов (1938, 1938, 1940, 1941) излагает результаты своих исследований по межсортовым и межвидовым прививкам.
Автор получил большое количество изменений, особенно при межвидовых прививках. Характер изменений таков:
Растения сорта Эпикур, будучи привиты на S. acaule, из стеблевой формы превращались в розеточную, с резко укороченными междоузлиями. Также резко изменилась рассечённость листа, исчезли дольки (наличие долек является сортовым признаком Эпикура), изменились форма, жилкование, величина, опушение и цвет долей. Аналогичные результаты получены при прививке Ранней розы на S. acaule.
Интересна также прививка Вольтмана на старый подвой S. acaule. Под влиянием подвоя культурный сорт приобретал ярко выраженные свойства дикаря.
Особенно чёткие изменения получены автором при методике «вставок», т. е. когда на подвой прививался привой и на него (привой) дополнительно прививались ещё раз побеги подвоя. Таким путём была привита Ранняя роза на S. acaule. Из вставки Ранней розы были выращены побеги, которые после укоренения дали ботву Ранней розы с совершенно белыми круглыми клубнями (как известно, Ранняя роза имеет розовые продолговатые клубни).
При межсортовых прививках, когда привои принадлежали к сортам с неокрашенными клубнями, а подвои — с окрашенными, у последних окраска клубней изменилась соответственно их окраске у привоев. В ряде комбинаций появилась совершенно новая окраска клубней, несвойственная ни подвою, ни привою. Так, в частности, при прививке Ранней розы (с розовыми клубнями) на S. demissum (с белыми клубнями) у последней получены были синие клубни.
Автор показал, что при помощи прививок можно изменять такой признак, как крахмалистость. Ранняя роза— низко крахмалистая (11,7 %); при прививке на неё растений сорта Вольтман, с высоким содержанием крахмала, содержание крахмала у неё повысилось до 16,8 %. Аналогичные результаты получены при прививке Вольтмана на Эпикур и другие сорта.
Изменения формы и окраски клубней, происшедшие в год прививки, сохранились и в потомстве. У вегетативных гибридов часто наблюдалось разнообразие в окраске и форме клубней в пределах куста.
Некоторые вегетативные гибриды, полученные Филипповым, высаживались и изучались нами в Институте генетики Академии наук СССР. Особо интересен, с нашей точки зрения, гибрид от прививки вставкой Ранней розы на S. acaule, у которого ботва напоминает Раннюю розу, а клубни, вместо удлинённых и розовых, белые и круглые.
Изменение биохимических свойств под влиянием прививок
Представляет интерес группа работ по изменению биохимических свойств у привитых растений. Советские исследователи первые установили тот факт, что решающая роль в синтезе ряда биохимических веществ, в частности, алкалоидов, принадлежит корневой системе. Особого внимания заслуживает большая серия работ, проведённых А. А. Шмуком и его сотрудниками.
Кратко остановимся на последней предсмертной работе автора «Биохимические изменения привитых растений» (1946), где как бы подводятся итоги предыдущим исследованиям.
«Многочисленные работы, — пишет Шмук, — ясно показали, что при прививках растений имеет место несомненное взаимодействие привитых компонентов, что привитой комплекс растений обладает новыми биохимическими свойствами и в некоторых случаях, согласно авторам, даже наследственно сохраняемыми. Такова, например, серия работ, вышедшая из нашей лаборатории (Шмук и др., 1939–1942) об изменении природы и состава алкалоидов при прививках табака на другие растения».
В опытах Шмука табак, привитой на Nicotiana glauca, совсем перестаёт синтезировать никотин, а образует только алкалоид подвойного растения — анабазин; при этом анабазин не передвигается диффузорно, из подвоя в привой, а, как это доказано, энергично синтезируется листьями самого табака. При прививках табака на паслён, томат, дурман, в нём не образуется и следа никотина, и табак становится безалкалоидным растением (Шмук и др., 1941). При обратных прививках этих растений на табак листья привоя начинают обильно синтезировать несвойственный им алкалоид — никотин. Во всех этих случаях происходит не передвижение алкалоидов из подвоя в привой, а их синтез, так как процесс образования никотина листьями томата наблюдается и в том случае, если у подвоя табака удалены листья. Ясно, что в образовании того или иного алкалоида решающую роль играет корневая система подвоя, даже в тех случаях, когда само подвойное растение лишено листьев и, следовательно, не имеет собственного фотосинтеза.
В привитом растении всегда образуется тот алкалоид, который типичен для подвойного растения.
В ответ на модное геногормонное объяснение действия подвоя на привой и на его семенное потомство, к которому прибегают менделисты, Шмук отмечает: «Если существование самих генов является проблематичным, то признание «геногормонов» не только не способствует большей ясности этой проблемы, но затемняет её ещё более».
В результате многолетних экспериментов по влиянию подвоя на привой Шмук приходит к следующим выводам.
Представление о независимом автономном развитии привитых растений является совершенно неправильным, как и представление о том, что наблюдаемые изменения в привое или подвое ограничиваются лишь изменением питания растений.
Корневая система растений не является только органом снабжения растений питательными минеральными веществами из почвы и снабжения водой, но принимает прямое и непосредственное участие в общих процессах синтеза органических веществ, протекающих в растениях.
Синтез алкалоидов в растении тесно связан с деятельностью корневой системы, которая определяет в большинстве случаев возможность фотосинтеза данного алкалоида. Вместе с тем, повидимому, имеются и такие алкалоиды, синтез которых в меньшей степени зависит от корневой системы и может происходить полностью в листьях растения.
Искусственное вмешательство в направленность биокаталитических процессов в растении, а следовательно, и в процессы синтеза и распада позволяет получить также и чисто практические эффекты. Так, уже в настоящее время прививка позволяет получить безникотиновые табаки, сладкие формы люпина, новые никотиновые или атропинсодержащие растения; имеется большая вероятность для получения новых растений, содержащих кофеин (искусственный чай), и пр.
Все упомянутые работы выполнены автором в Институте генетики и в Институте биохимии Академии наук СССР.
А. И. Ермаков (1940) в качестве объектов исследования выбрал топинамбур и подсолнечник. Топинамбур значительную часть углеводов переводит вниз по стеблю, отлагает их в виде полисахаридов в клубнях и лишь очень незначительную часть переводит в семена, превращая в масло. Подсолнечник, ассимилируя углеводы, передвигает их вверх к семенам и превращает в масло.
Опыты начаты в 1937 г. на Майкопской опытной станции ВИРа. В качестве подвоя использован подсолнечник бестычинковый К-740, в качестве привоя — топинамбур белый киевский и красный анадырский. Контролем служили растения этих же сортов. Исследовалось содержание углеводов в листостебельной массе как у подопытных растений, так и у контрольных. Результаты следующие: в привое содержание Сахаров было в 2–3 раза больше, чем в подвое (подсолнечнике), в подвое же в 2–3 раза больше Сахаров, чем у контрольных растений того же сорта, причём влияние различных привоев неодинаково. В случае прививки белого топинамбура увеличение углеводов более сильное, чем в случае прививки красного топинамбура.
Автор приходит к выводу, что путём прививок можно изменять ход биохимических процессов и накопление веществ у привитых растений.
С. Я. Краевой (1941) описывает результаты изучения прививок Lycopersicum esculentum на Datura stramonium. Прививались молодые растения в стадии двух листков. Листья на привое удаляли и стебли закрывали чёрной бумагой. Привой развился нормально и дал плоды. Краевой (кстати, отрицавший идею вегетативной гибридизации) решил проверить биологическим методом (действие атропина на деятельность сердца человека и на n. oculomotorii), содержится ли в плодах атропин.
По заявлению автора, плоды томата, выращенные на дурмане, по вкусовым качествам значительно отличались от контрольных в сторону ухудшения, но всё же их можно было есть. «Если вполне здоровый человек с нормально работающим сердцем съест два плода диаметром в 3–4 см, — пишет Краевой, — то чувствуется некоторое неприятное ощущение, а также появляются все симптомы реакции организма на атропин. Приблизительно через 1½ часа после принятия плодов томата, выращенных на дурмане путём прививки, пульс становится более частым, наступает значительное расширение зрачков, сухость во рту, слабое головокружение, неприятное ощущение, которое выражается в слабо возбуждённом состоянии всего организма».
Как сообщает Краевой, через полтора часа после принятия двух плодов томата была заснята электрокардиограмма. Электрокардиограмма показала следующее: отмечен более частый пульс (103,5 против нормы 64,0), значительно сократилась полная пауза сердца (с 41 до 11 % от сердечного цикла), увеличилась относительная продолжительность систолической активности сердца с 41 до 50 %. Одновременно Краевым делалась вытяжка из плодов томата, привитого на дурмане, и вводилась в глаза кошке. В результате парализующего влияния атропина зрачки значительно расширялись.
Этот метод является очень точным, поскольку одной капли раствора атропина в отношении 1: 100 000 достаточно для того, чтобы вызвать расширение зрачков у кошки. Химический анализ в определении таких незначительных количеств атропина является бессильным.
К сожалению, в своих дальнейших работах автор не сообщает о том, высевал ли он семенное потомство от опытных растений и подвергал ли он плоды его биологическому анализу.
Здесь считаем уместным привести ещё одно, довольно любопытное наблюдение в экспериментах Краевого с другими алкалоидными растениями. Краевой описывает этот эксперимент следующим образом: «Есть исследователи (Лусс, 1935), которые на передачу по наследству различных изменений в химическом составе, полученных путём прививок, смотрят очень скептически. Они смотрят так не только на передачу по наследству, но и на передачу различных химических веществ из одного прививочного компонента в другой.
Нo ряд работ, проведённых в последнее время и ещё не опубликованных, заставляет пересмотреть этот вопрос вновь. Например, на наших прививках Табаков, у которых алкалоиды разные (анабазин, никотин), Г. С. Ильиным (1940) установлено, что у некоторых растений N. tabacum первого семенного потомства (после прививки на N. glauca) встречается, наряду с никотином, в некоторых количествах и анабазин, чего не бывает у потомства растений, которые не были привиты на N. glauca».
Данная работа выполнена Краевым в 1940 г. в Институте генетики Академии наук СССР.
А. С. Оканенко и Н. В. Вандюк (1939) описывают результаты прививок у свёклы. Особый интерес представляют следующие данные авторов: прививались листья столовой свёклы (8,5 % сахаристости) на сахарную с высоким процентом сахара. В корнях подвоя (сахарной свёклы) установлено было от 11,9 до 17,5 % сахара.
В следующем году (1937) произведены были новые прививки между сахарной свёклой (форма Уладовка, процент сахара на сырое вещество 14,3) и столовой свёклой Бассан, имеющей 6,6 % сахара. При прививке Уладовки на Бассан сахар в подвое не увеличился, при обратной прививке — Бассан на Уладовку — последняя понизила сахаристость до 11,3 %.
Аналогичные результаты получены в 1938 г. с прививками других форм, в частности, с карликовой и сахарной свёклой. Исследовались такие признаки, как вес корня, содержание сахарозы.
Результаты следующие: при прививке карликовой свёклы (вес корней от 15 до 40 г, содержание сахарозы от 5,2 до 7,0 %) на сахарную (вес корней авторами не приводится, содержание сахарозы равно 12–14 %) вес корней подвоя был от 150 до 400 г и содержание сахарозы — от 10,7 до 12,7 %.
При обратной прививке сахарной свёклы на карликовую подвой (карликовая свёкла) увеличил свой вес до 400–500 г и повысил содержание сахарозы до 10 %.
Таким образом, в последнем случае, наряду с повышением сахарозы, сильно изменился и вес корня. Под влиянием привоя он увеличился в десятки раз.
И хотя авторы этой работы не желают видеть влияния привоя на подвой, а в ряде случаев объяснение этого влияния сводят к гормонам роста, всё же факты — упрямая вещь и свидетельствуют они о глубоких взаимовлияниях.
Данная работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте сахарной промышленности (г. Киев). М. И. Смирнова и Б. С. Мошков опубликовали три работы: «Прививки как метод изменения алкалоидности у растений» (1939), «Изменение алкалоидности у прививок люпина» (1940) и «Использование прививок для изменения алкалоидности у растений» (1941).
Авторы излагают результаты своих исследований над прививками люпинов горьких со сладкими, а также с горохом и приходят к следующим выводам.
Применение метода прививок для изучения изменчивости алкалоидов в люпине показало возможность использования его для изменения алкалоидности растений привоя.
При прививках сладкого узколистного люпина на горький, в семядольном состоянии происходит заметное накопление алкалоидов в листьях и семенах привоя. Прививки горького узколистного люпина на сладкий узколистный вызывали некоторое снижение алкалоидов.
Наибольший эффект в изменении алкалоидности у сладких и горьких люпинов-привоев получается при прививках во взрослом состоянии, когда воздействие на привой производится листьями подвоя.
Прививка сладкого узколистного люпина на горький во взрослом состоянии вызывает сильное увеличение алкалоидов в семенах (в 16 раз) и листьях привоя. Горький узколистный люпин под воздействием листьев сладкого люпина-подвоя несколько снижает алкалоидность листьев и семян, по сравнению с исходными формами.
Наблюдаемые изменения в алкалоидности происходят не в одинаковой степени у отдельных привитых растений и семян одного и того же растения.
При межродовых прививках гороха на горький узколистный люпин происходит накопление алкалоидов в листьях и семенах (исследовались незрелые семена) гороха.
Работа выполнена авторами во Всесоюзном институте растениеводства (г. Ленинград).
М. М. Тушнякова (1944) произвела следующие комбинации прививок: белладонна с чёрным паслёном, томатом, картофелем и махоркой и обратно; разные виды дурмана соединялись в прямой и обратной комбинации с картофелем и томатом; махорка служила в качестве подвоя и привоя к картофелю и томату.
Исследованиями установлено, что по алкалоидности прививки можно разделить на два типа: I тип — в случае алкалоидного подвоя привой, не содержащий в своих корнях алкалоидов, также становится алкалоидным (в пределах нормы контрольных растений); II тип — если подвой брался безалкалоидный, а привой в естественном состоянии в своих корнях содержит алкалоиды (атропин или никотин), то в привое, так же как и в подвое, или совсем не образуется алкалоидов, или их содержание невелико.
Химический анализ растений последующих поколений установил наличие алкалоидов у гибридов первой группы. Так, например, в листьях и стеблях, а также в клубнях картофеля, выращенного из воздушных клубней, установлено 0,15 % атропина. В плодах первого семенного поколения от прививки томата на махорке анализ показал высокое содержание никотина (0,73 %), которое у последующих поколений снижается: 0,3 %—во втором и 0,2 % — в третьем. Автор замечает, что: «плоды 1-го поколения вегетативных гибридов томата с табаком ещё в 1941 году при поедании вызывали сильное выделение слюны, учащение пульса, головные боли, позывы к рвоте, понижение зрительной восприимчивости».
Потомству второго типа присуще постепенное накопление алкалоидности, тенденция к восстановлению нормы. Так, например, белладонна, привитая на картофель, в первом поколении до некоторой степени восстановила норму. Если в год прививки алкалоида не обнаружено, то в первом поколении его было 0,15 %, у контроля же—0,35 %. Аналогичные результаты получены при прививках белладонны на махорку: в год прививки в привое обнаружено 0,64 % никотина и следы атропина; в первом поколении— 0,34 % атропина и 0,2 % никотина. У дурмана, привитого на томат, в год прививки атропин полностью отсутствовал; листья же первого поколения содержали 0,1 % атропина; у его контроля было 0,25 %.
В 1946 г. Тушнякова опубликовала новую работу «Прямые и обратные прививки алкалоидных и безалкалоидных растений», где изложены аналогичные результаты.
Автор, на основе исследований прямых и обратных прививок алкалоидных и безалкалоидных растений и изучения первого семенного поколения привоев, приходит к выводу, что изменения признака алкалоидности, получаемые в год прививки, фиксируются и в семенном потомстве.
Работа проводилась автором в Институте лекарственных растений (1940–1944 гг.) и в Институте генетики Академии наук СССР (1944–1946 гг.).
Н. М. Сисакян, И. Е. Глущенко, А. М. Кобякова, Н. А. Васильева (1946) сообщают результаты анализов F2 и F4 семенных поколений четырёх вегетативных гибридов по таким показателям, как сумма и форма воднорастворимых Сахаров, общая кислотность, содержание аскорбиновой кислоты, сумма каротиноидов, активность пероксидазы, активность полифенолоксидазы, направленность ферментативного образования и распада сахарозы в листовых пластинках.
В работе даются следующие выводы. Привой оказывает значительное влияние на семенное потомство плодов, изменившихся в год прививки на подвое. Это влияние сказывается по большинству исследованных показателей, за исключением пероксидазы. Изменения в окраске плодов коррелируются с содержанием в них каротиноидов. Красные плоды оказываются значительно богаче каротиноидами, чем жёлтые.
Перечисленные работы выполнены авторами в Институте генетики и в Институте биохимии Академии наук СССР.
Изменение вегетационного периода и характера плодоношения растений под влиянием прививок
Немало накоплено экспериментов по разделу изменений в вегетационном периоде после прививок у овощных, цветочных, плодовых, у растений хлопчатника и др. Характерно, что изменчивость в данном признаке также фиксируется половым и вегетативным потомством.
Наряду с этим характерно и другое явление: перемещение вегетационного периода (сокращение или удлинение) часто влияет на характер плодоношения (формы малоплодовитые становятся более продуктивными). Приведём несколько примеров из нашей научной литературы.
М. М. Арончук (1946) поставила перед собой задачу сократить длину вегетационного периода у сои, с тем чтобы создать возможность продвижения этой культуры в нечернозёмную центральную зону. Для этого использована была методика прививки зародышей сои (сорт Краснокутская № 75) на семядоли нута (сорт № 88). Из 43 подопытных растений пять зацвели через 50 дней после прививки и к началу октября дали по одному зрелому бобу. Остальные 38, как и контрольные растения, совершенно не созрели. Ежегодно высевая подопытный и контрольный материал, автор убедился в постепенном нарастании количества зрелых бобов и укрупнении зёрен. В четвёртом и пятом семенных поколениях признаки относительно закрепились, и в результате получена новая форма сои, позволяющая распространять её свободно в условиях нечернозёмной центральной зоны.
Автор проводит свои работы при Сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева.
А. И. Журбин (1945) описывает результаты своих наблюдений над прививками разных сортов хлопчатника и приходит к следующим выводам.
Трансплантация у хлопчатника изменяет срок начала цветения и его интенсивность, интенсивность опадения завязей, степень фертильности пыльников и семяпочек, число вызревших коробочек. Эти изменения находятся в зависимости от генетической близости подвоя к привою. Приближение к началу цветения, повышение интенсивности цветения и удержание завязи привоя тем значительнее, чем генетически удалённее подвой. Наоборот, повышение фертильности пыльников и семяпочек у привоя тем значительнее, чем генетически ближе подвой.
Работа выполнена в Институте ботаники и зоологии Академии наук Узбекской ССР.
Т. Н. Кузнецова-Зарудная и М. Н. Шмидт (1941) в Ботаническом институте им, В. Л. Комарова Академии наук СССР произвели ряд межродовых прививок из семейства сложноцветных. В частности, на разные сорта подсолнечника (Helianthus annus) прививались астры китайские (Callistephus chinensis) и циния (Zinia elegans fI. pl.). Авторы ставили перед собой задачу изучить закономерности передачи семенному потомству наследственных свойств от одного прививочного компонента другому и получить более мощные крупноцветковые формы астр. В год прививок видимых изменений исследователи не наблюдали. В 1940 г. изучалось семенное потомство и контроль. Уже в первые дни после всходов заметна была разница между подопытным и контрольным материалом. Особенно она была заметной в двухмесячном возрасте.
Подопытные растения обогнали контроль по росту на 50–80 %. Если контрольные растения были выровненными, подопытные дали пестроту в росте. Почти у всех подопытных растений ускорилось развитие по сравнению с контролем, и массовое цветение у 50 % количества участвующих в опыте растений наступило на 2–3 недели, а у одного растения (№ 72) на 4 недели раньше контроля.
Авторы приходят к выводам, что в результате прививок в первом семенном поколении астр резко изменяются темпы их роста и развития. В связи с этим вегетативная гибридизация может стать методом улучшения существующих и создания новых форм в декоративном садоводстве.
В. И. Разумов (1937) исследовал межвидовые прививки картофеля. В качестве подвоев были использованы виды дикого картофеля: S. leptostigma, S. ahanhuiri, S. stenotomum, S. Antipoviczii, S. Semidemissum, S. valix-mexico, в качестве привоя взят S. tuberosum (сорт Эпикур). Растения упомянутых видов картофеля образуют клубни только при коротком дне. После же прививки на них растений культурного сорта нормальное клубнеобразование происходит и при обычном дне.
В 1939 г. автором была опубликована вторая работа, где он сообщает о возможности изменения наследственных свойств картофеля в результате прививки. Эти выводы сделаны на основании изучения первого вегетативного поколения после прививки.
В дальнейшем Разумов (1939) опубликовал итоги изучения второй клубневой репродукции, а также семенной репродукции от прививок разных видов культурного и дикого картофеля, дурмана и томатов.
Автор делает следующие выводы. Выращивание второй клубневой репродукции S. Antipoviczii и культурного картофеля даёт основание утверждать, что полученные в результате прививки признаки, которые были характерны для первой после прививки репродукции, полностью сохраняются и во второй репродукции.
Сеянцы (самоопыление) S. Antipoviczii от растений, изменённых под воздействием прививки, сохраняют характерные признаки, которые были получены родителями в результате прививки, т. е. эти признаки наследуются при половом размножении.
Работа выполнена автором во Всесоюзном институте растениеводства (г. Ленинград).
В. Н. Ржавитин (1945), излагая свои эксперименты по прививкам разных сортов Lycopersicum esculentum нa S. nigrum, пришёл в выводу, что при такого рода подборе компонентов в семенном потомстве можно ускорять плодоношение (прививка томата Штамбовый Алпатьева на чёрный паслён). Этим же способом можно увеличивать урожайность (прививка томата вишневидного на тот же паслён). Подвой оказывает своё влияние на семенное потомство в таких признаках, как форма, величина и окраска плода (прививка желтоплодного сливовидного томата Сунвим на красноплодный сорт Акме).
Автор проводил исследования в Педагогическом институте (г. Ижевск).
Управление формированием гибридных сеянцев при помощи прививок
И. В. Мичурин придавал особое значение формированию (воспитанию) гибридных растений под влиянием соответствующих подвоев. Многие исследователи применили на практике это мичуринское указание не только к многолетним, но и однолетним растениям. Результаты свидетельствуют о том, что резкие уклонения гибридных сеянцев в сторону подвоев настолько глубоки, что фиксируются семенными потомствами.
В этом свете любопытны работы X. К. Еникеева (1946). Межвидовые гибриды, происшедшие от скрещивания двух географически отдалённых форм, обладают наибольшими возможностями наследственного формирования и поэтому представляют особый интерес, как материал для направленного воспитания. С этой целью автор прививал молодые однолетние сеянцы, полученные от скрещивания американской песчаной вишни (Cerasus Besseyi Bail) с китайской войлочной вишней Cerasus tomentosa Thunb и американской песчаной вишни с уссурийской сливой — черносливом манчжурским (Prunus ussuriensis). Сеянцы первой комбинации были привиты на их исходные формы, а сеянцы второй комбинации, кроме исходных форм, были также привиты на американскую сливу (Prunus americana March) и тёрн (Prunus spinosa L.). Контролем служили корнесобственные сеянцы.
От 16 гибридных сеянцев песчаной вишни, скрещенной с войлочной вишней, было сделано 111 прививок, от 61 сеянца скрещивания песчаной вишни с черносливом манчжурским — 185 прививок. Под влиянием подвоя, как показал автор, изменяется отношение растений к перезимовке, смещается срок цветения и плодоношения, изменяются признаки плодов. Всё это безусловно хозяйственно важно. Но особо важно то, что автор дополнительно изучил действие подвоя на семенное потомство. Высевалось F2 гибридных сеянцев и их прививок, полученное путём самоопыления.
В контрольном (без прививок) посеве F2 от скрещивания песчаной с войлочной вишней получаются три типа гибридных сеянцев: тип песчаной вишни, тип войлочной вишни и промежуточные растения, причём образуется примерно одинаковое количество всех трёх типов.
При прививке растений F1 этого же гибрида на подвой песчаной вишни в F2 появилось гораздо больше растений песчаной вишни и значительно меньше растений других типов.
После прививки растений F1 этой комбинации на войлочную вишню, в F2 получено гораздо больше растений с уклонением в сторону подвоя.
Аналогичные данные получены и во второй комбинации скрещивания ♀ песчаная вишня × ♂ чернослив манчжурский.
Таким образом, автор показал, что действие подвоя сказывается и на семенном потомстве.
Работа проводилась в основном питомнике Центральной генетической лаборатории им. И. В. Мичурина в г. Мичуринске с 1938 по 1942 г.
П. Я. Ковалевская (1939) сообщает результаты своих экспериментов с томатами. Для опыта было взято F1 ♀ Брэк-Эдей × ♂Фикарацци. Оба сорта — резко контрастные по всем своим основным морфологическим признакам (тип куста, окраска листьев, форма и камерность плода и т. д.).
Был заложен опыт по следующей схеме: 1) растения F1 прививались на растения сорта Брэк-Эдей; 2) растения F1 прививались на растения сорта Фикарацци; 3) растения F1 прививались сами на себя (т. е. привоем и подвоем были части одного и того же растения F1); 4) растения Фикарацци были привиты сами на себя; 5) растения Брэк-Эдей были привиты сами на себя; 6) растения F1 без прививки; 7) растения Фикарацци без прививки; 8) растения Брэк-Эдей без прививки.
Растения 3, 4 и 5-го вариантов не отличались от растений 6, 7 и 8-го вариантов. В том же случае, когда растения Брэк-Эдей были взяты в качестве подвоя и на них привиты растения F1 подвой оказал заметное влияние, изменив окраску листьев привоя в более тёмную. Влияние подвоя сказалось также в том, что срок созревания плодов у привоя затянулся на 5–6 дней, по сравнению с гибридом, привитым сам на себя. Форма плодов была округлой, сходной с формой плодов сорта Брэк-Эдей.
Листья растений первого гибридного поколения, привитых на Фикарацци, имели более светлую окраску, чем у гибридов, привитых на Брэк-Эдей. Заметным оказалось влияние подвоя (Фикарацци) на изменение формы плодов: они приобрели более плоскую форму, с заметной ребристостью. Созревание у данной комбинации прививок началось на 2–4 дня раньше, чем у гибридного контроля, привитого сам на себя.
Автор приходит к следующим выводам.
Подвой оказывает влияние на формообразовательный процесс привитого гибрида, направляя этот процесс в сторону сходства с родительской формой, на которую был привит гибрид.
При помощи подвоя в Первом гибридном поколении можно управлять развитием рецессивных признаков.
Работа выполнена во Всесоюзном селекционно-генетическом институте (г. Одесса).
Д. Тер-Аванесян (1945) сообщает, что им было привито F1, полученное от скрещивания американского и египетского хлопчатника на одну из родительских форм (египетский). Высеянное семенное потомство F2 не дало обычной картины бурного расщепления, и даже в F3 имелся ряд плодовитых растений египетского типа. По урожайности и другим признакам эти растения не только не уступали подвою (т. е. египетскому хлопчатнику), а намного его превосходили.
Большое значение в успехе прививок имеет правильный выбор подвоя. Позднеспелый перувианскии хлопчатник в условиях Ташкента глубокой осенью завязывает 2–4 коробочки. Будучи привитым на мощном гибридном подвое первого поколения американо-египтян, перувианский хлопчатник в семенном потомстве F1 дал растения, которые оказались очень плодовитыми и раннеспелыми.
Работа выполнена автором во Всесоюзном институте растениеводства.
Влияние прививок на повышение устойчивости растений против фитопаразитов
Замечательно то явление, что при помощи прививок можно у растений создавать устойчивость против того или другого фитопаразита. Известно, каким большим бичом в селекционном деле с подсолнечником является заразиха (Orobanche cumana). Оказалось, что здесь прививки могут в значительной мере помочь селекционеру. В этом плане показательны исследования Л. А. Жданова и Д. И. Филиппова.
Л. А. Жданов (1946) в опубликованной работе «Управление формообразовательными процессами и селекция масличных культур» приводит данные по второму семенному поколению вегетативного гибрида при комбинации: подвой — подсолнечник 6432 (сорт заразиховыносливый), привой — Круглик А/41 (сорт, поражаемый заразихой). Показатели настолько интересны, что мы позволим себе полностью привести их в следующей таблице.
Автор приходит к следующему выводу:
«Имеющийся фактический материал свидетельствует, что вегетативная гибридизация открывает новые пути управления формообразовательным процессом. Для успеха дела, как и при половой гибридизации, необходимо создавать условия воспитания, способствующие развитию тех черт и особенностей, которые желательно получить и закрепить в потомстве».
Работа проводится автором во Всесоюзном научно-исследовательском институте масличных культур (г. Ростов-на-Дону).
Д. И. Филиппов (1939) также сращивал устойчивые против заразихи сорта подсолнечника (Фуксинка 62, Зеленка 61, Ждановский 6432) с невыносливыми сортами (Фуксинка 3, Зеленка 76, Круглик 1846). Прививки были прямые и обратные. После приживания прививок было произведено искусственное заражение всех растений, в том числе и контрольных, заразихой (по 150 семян на вазон). Первые стебли заразихи появились на контрольных растениях сортов, ею поражаемых.
На прививках и выносливом контроле заразиха появилась на 5—10 дней позже. Стебли заразихи на поражаемом контроле были более мощными, вначале прирост равнялся от 1 до 1,5 см в сутки. Стебли заразихи на контроле устойчивых сортов были тоньше, прирост был меньше. Прививки вели себя сходно с выносливым контролем.
Итоги опыта показали, что наиболее поражаемыми оказались контрольные растения неустойчивых сортов подсолнечника, меньше всего поражались контрольные растения выносливых сортов. Прививки занимали серединное положение.
В результате исследований автор делает вывод, что выносливость подсолнечника сильно меняется в результате прививки. Это говорит о перспективности данного способа для создания не поражаемых заразихой сортов подсолнечника.
Работа выполнена автором на экспериментальной базе ВАСХНИЛа (Горки Ленинские).
Преодоление нескрещиваемости растений (путём прививок)
Преодоление нескрещиваемости при отдалённой гибридизации всегда интересовало биологов и особенно селекционеров. Применение прививок в этих случаях привело к ожидаемым результатам. Особенно большой успех достигнут в преодолении нескрещиваемости диких видов с культурными формами картофеля, а также при межродовых скрещиваниях в семействе злаковых.
П. А. Зверева (1945) сообщает о результатах своих работ по созданию морозоустойчивого сорта картофеля. Для решения этой задачи автором и многими другими исследователями производилось большое количество скрещиваний морозостойкого картофеля S. acaule с культурными сортами. Результаты почти всегда были неудачны.
Причина этого — трудная скрещиваемость данных видов. Всего зарегистрировано в мировой литературе три случая таких скрещиваний.
Всё это побудило автора в 1940 г. поставить специальные опыты по преодолению нескрещиваемости, применив для этого мичуринский метод вегетативного сближения.
Сеянцы S. acaule были привиты на растения нескольких культурных сортов (Смысловский, Элла, Лорх, Розафолия). Половое скрещивание, произведённое на подвоях и привоях, не дало желаемых результатов, за исключением растений комбинации S. acaule — привой, Смысловский — подвой. Из 300 опылённых цветков было получено 7 бессемянных ягод, что являлось совершенно необычным для вида S. acaule. Зато самоопыление привоев происходило так же хорошо, как и самоопыление у растений на собственных корнях.
Семена от самоопыления этих привоев в 1941 г. были снова высеяны, и их сеянцы привиты вторично на растения сорта Смысловский. С развитием прививки были замечены уклонения в привое (S. acaule), чего не наблюдалось в первый год. Пыльцой дважды привитого S. acaule были опылены сорта: Смысловский, Ранняя роза, Эпикур, Лорх и Элла. В результате опыления плоды завязались. Из опылённых 27 цветков получено 14 ягод, т. е. 51,8 %, вместо тысячных долей процента, полученных в прошлом различными исследователями за весь период работы.
Из семян, полученных от скрещивания S. acaule с культурными сортами, в 1942 г. были выращены растения. Сеянцы перенесли осенние заморозки в —6°, дали клубни весом от 40 до 80 г, с урожайностью на одно растение до 500 г.
Автор опубликовал вторую работу «Преодоление нескрещиваемости у картофеля путём вегетативного сближения» (Зверева, 1946), где сообщает о дальнейшей своей селекционной работе с вновь полученными формами.
Автор приходит к выводу, что метод вегетативного сближения для преодоления нескрещиваемости у картофеля себя полностью оправдал. Кроме практической ценности, гибриды представляют и теоретический интерес. Ещё раз доказано то положение, что не только половым путём, но и посредством прививки можно передавать признаки от одной породы другой, а наличие сходства признаков у гибридов с привоем (S. acaule) подтверждает, что признаки, полученные от вегетативного сближения, передаются по наследству. Селекционная работа с новыми гибридами производится Зверевой на опытной картофельной станции (г. Ульяновск).
А. С. Филиппов (1941) также сообщает о результатах работ по преодолению нескрещиваемости у дикого вида картофеля S. acaule, при гибридизации его с культурными сортами. Филиппов прививал. сеянцы S. acaule на старые подвои Ранней розы и опылил цветки привоя пыльцой сорта Смысловский. Из 17 опылённых цветков автор получил 7 ягод. Потомство этих ягод дало разнообразнейшие формы, часть которых напоминала культурные формы, часть же — дикие и промежуточные. Подобная операция была повторена автором и другими сотрудниками и дала аналогичные результаты. Сеянцы этих гибридов испытываются в настоящее время как сорта. Многие из них выносят заморозки до—5–8°.
Заметим, что за 9 лет работы с этим видом в Институте картофельного хозяйства путём обычного полового скрещивания никто не получил ни одного гибрида.
Было много попыток также привлечь в скрещивание с S. tuberosum такой дикий вид, как S. Semidemissum. Результаты также отрицательные. Пользуясь методом ментора, Филиппов преодолел нескрещиваемость и у данного вида.
Подводя итоги своей работы, автор делает совершенно логичный вывод: можно определённо утверждать, что мичуринское учение о менторах в полной мере приложимо и к однолетней культуре картофеля.
В. Е. Писарев (1944), совместно с Виноградовой, опубликовал работу «Гибриды пшеницы и элимуса», где сообщаются интересные результаты по взаимным прививкам зародышей на эндосперм между Triticum vulgare и Elymus arenarius. В результате прививок была преодолена нескрещиваемость этих родов.
В том же году, в соавторстве с академиком Шмуком и Виноградовой, опубликована вторая работа «Изменение свойств пшеницы, выращенной на эндосперме ржи» (Писарев, 1944). В работе сообщаются аналогичные результаты на других объектах.
Авторы делают следующий вывод, что их опыты ещё в большей степени дополняют и подтверждают те глубокие изменения в развитии трансплантированных растений, которые были установлены работами Шмука и его сотрудников в отношении табака.
Исследования проводились в Институте зернового хозяйства нечернозёмной полосы (Немчиновка, Московской области) и в Институте биохимии Академии наук СССР (Москва).
Значение вегетативной гибридизации для улучшения старых и создания новых сортов
Роль вегетативной гибридизации для формообразовательного процесса у растений, как видно хотя бы из краткого обзора новейшей научной литературы, огромна. Но этим не исчерпывается всё значение этого метода. При помощи прививок, метода менторов и собственно вегетативной гибридизации можно улучшать существующие сорта и можно создавать новые ценные формы сельскохозяйственных растений. Вот почему мы считаем необходимым привести несколько примеров по использованию селекционерами метода вегетативной гибридизации.
А. В. Алпатьев (1940) опубликовал сообщение об истории создания нового сорта томата Гумберт, многокамерного, путём прививки обычного Гумберта (двухкамерного) на баклажан Деликатес.
Заметных изменений в год прививки не подмечено. Разнообразие дало первое поколение. Особое внимание исследователя привлекло растение, на кистях которого был плоско-округлый укрупнённый шестикамерный плод и рядом плоды округлые, овальные, двух-, трёх- и четырёхкамерные. Дальнейшие потомства неизменно давали и дают в настоящее время резко выраженную пестроту по структуре плодов в пределах растения.
Эта форма томатов отселектирована и фигурирует как сорт № 681; он высокоурожайный, с высокими показателями сахаристости и является хорошим консервным сортом.
В настоящее время работа с ним проводится на Грибовской селекционной станции овощных культур и в Институте генетики Академии наук СССР.
С. В. Ананьева (1940, 1944) приводит данные по вегетативной гибридизации различных сортов подсолнечника, отличавшихся между собой урожайностью, масличностью, лузжистостью и длиной вегетационного периода.
Методика работы заключалась в том, что растения раннего периода развития (1–2 пары листьев) прививались на взрослые подвои (на 30—35-й день после всходов). Прививки производились в шестикратной повторности. Контролем служили прививки «самого на себя» и непривитые растения. Ежегодно (на протяжении четырёх лет) Ананьева производила по 200 прививок. Привитые растения опылялись смесью пыльцы с однозначных прививок. Семенные поколения (F2 и F3) вегетативных гибридов испытывались в контрольном сортоиспытании, на делянке в 100 кв. м, в 4-кратной повторности. Урожайность вегетативных гибридов, по сравнению с контролем, была выше на 50–70 %. По масличности подопытные растения превышали контроль на 2–6 %. В других признаках различия не сохранялись.
Селекционер Ананьева приходит к следующим выводам. При помощи вегетативной гибридизации можно получать новые формы подсолнечника с ценными хозяйственными признаками. Массовые прививки на мощные подвои повышают продуктивность подсолнечника.
Работа проводится Ананьевой в Институте зернового хозяйства юго-востока СССР (г. Саратов).
В. А. Ежов (1946), совместно с Ошевым, опубликовал сообщение о создании нового сорта богарного томата методом вегетативной гибридизации. Как известно, выращивание помидоров в Южном Казахстане требует полива. Это ограничивает возможность разведения этой культуры, так как не везде в колхозах имеются водные источники для полива овощей и таким «безводным» колхозам приходится завозить овощи из дальних колхозов, более обеспеченных водой. Здесь необходим такой сорт помидоров, который хорошо выносил бы весенние и осенние заморозки и давал бы хороший урожай при непосредственном высеве семян прямо в грунт, без предварительного выращивания рассады. Такая задача и была разрешена на Рязанском сортоиспытательном участке (Казахская ССР).
Новый сорт создан методом вегетативной гибридизации. Для выведения его, в качестве подвоя был использован чёрный паслён, а в качестве привоя — томат сорта Бизон. Вегетативный гибрид, названный «Богарный 71», получен путём трёхкратного последовательного воспитания растения Бизона на s. nigrum.
По морфологическим признакам сорт Богарный 71 отличается от Бизона малым размером и округлостью плодов. Биологические свойства вегетативного гибрида резко изменены, в частности, он засухоустойчив и исключительно устойчив против поражения верхушечной гнилью. Сорт демонстрировался на областной сельскохозяйственной выставке и получил положительный отзыв.
Г. В. Копилькиевский (1946) излагает один из способов получения новых форм гречихи путём вегетативной гибридизации.
Автор прививал гречиху обыкновенную (Fagopirum esculentum) на гречиху татарскую (Fagopirum tataricum) и многолетнюю (Polygonum Weyrichi). Были прививки и обратные. Способ прививки — клинышком в расщеп.
На привоях гречихи обыкновенной, где подвоем была гречиха татарская, получены семена, резко отличающиеся от обычных семян. По своей форме они были близки к семенам татарской гречихи. Аналогичные изменения получены и при обратных прививках. Полученные семена высевались в полевых и лабораторных условиях; одновременно были высеяны и семена контрольных растений. По общему развитию гибриды первого поколения были значительно лучше контрольных растений, а главное имели признаки обоих родителей, т. е. гречихи обыкновенной и татарской (семена высевались с привитой обыкновенной гречихи). Анализ показал, что гибриды первого поколения, выращенные на многолетней гречихе, по плодоношению и общему развитию стоят значительно выше контроля. Проанализированы 77 гибридных растений от данной прививки; по числу нормальных зёрен 52 растения превосходили контроль в три раза. С целью создания сорта предполагается путём отбора выделить самые урожайные и засухоустойчивые формы.
Копилькиевский приходит к выводу, что семенное потомство гречихи, полученное при вегетативной гибридизации, имеет признаки обоих родителей, но отличается от них большей мощностью развития и более высокой урожайностью. У гибридов первого семенного поколения отмечено наследование признаков обоих родителей. Это опровергает утверждения, что признаки обоих родителей, приобретённые при трансплантации, в семенном потомстве исчезают.
Работа по созданию сорта методом вегетативной гибридизации проводится на Шатиловской селекционной станции.
К. Н. Михайлов (1941) описывает результаты своих экспериментов по прививкам гречихи и изучению первого семенного поколения. В качестве исходных форм автором были взяты различные, по своей морфологии формы культурной и дикой гречихи: белорусская, бурят-монгольская, дальневосточная, французская, японская и татарская (дикая). Результаты аналогичны выводам, которые изложены в обзоре статьи Копелькиевского.
Работа выполнена на кафедре селекции Казанского сельскохозяйственного института.
А. Турлапова (1944) опубликовала статью о результатах своих работ по созданию технического скороспелого сорта картофеля методом прививок.
В настоящее время на Мариинском опорном пункте Института спиртовой промышленности (Кемеровская область) имеются ранние сорта картофеля, содержащие на 5–6 % крахмала больше, чем, например, у стандарта Ранняя роза. Эти сорта, по сообщению Тур-лаповой, получены путём прививок крахмалистых сортов Кореневского и Вольтмана на скороспелую Раннюю розу.
Селекционер Турлапова делает следующие выводы.
Материалы пятилетних опытов показывают, что вегетативные гибриды картофеля, имея большое сходство с подвоем, приобрели и ценные качества привоя.
Эти признаки не только не теряются, но закрепляются и усиливаются в новых поколениях.
Наряду с выявлением взаимного влияния привоя на подвой в сочетании скороспелости и высокой крахмалистости, приобретено новое свойство — способность раннего накопления крахмала.
П. Н. Яковлев изложил результаты опытов по влиянию подвоя на привой, заложенных Мичуриным в 1927 г. и давших в 1937 г. первые результаты. Существо опыта заключается в следующем. Стадийно молодой сеянец от свободного опыления мичуринского сорта груши Суррогат сахара был привит на подвои разных видов и родов, с целью изменения морфологических и биохимических свойств под влиянием этих чужеродных подвоев (дикая лесная груша — Pyrus communis; айва — Cydonia vulgaris L.; ирга — Amelanchier vulgaris Monch.).
В результате получены новые формы, разнообразные по вкусу, созреванию и лежкости плодов.
Во второй работе Яковлев (1946) описывает следующий эксперимент по изменению плодов у молодого гибридного сеянца груши под влиянием ментора айвы.
Сеянец от гибридизации мичуринского сорта груши Дочь Бланковой с грушей Бергамот Эсперена в 1939 г. был привит на айву во многих вариантах. В одном варианте ментором для гибридного сеянца служила одна корневая система айвы, а вся крона была представлена грушей; затем следовали варианты с постепенной заменой кроны груши айвой. Крайний вариант эксперимента был представлен в целом кроной айвы, а у привитой на неё груши был лишь один небольшой побег длиной в 37 см. В 1946 г. к плодоношению пришли только крайние варианты, т. е. полная крона и небольшой побег груши, привитых на айве.
Рис. 13. Гибрид груши Дочь Бланковой × Бергамот Эсперена, у которой в качестве ментора были одни лишь корни айвы.
Гибрид груши первого варианта принёс плоды совершенно грушевого типа, очень сочные, не уступающие по вкусу лучшим западноевропейским сортам. Плоды имели грушевидную форму с белой нежной мякотью, тающей консистенции (рис. 13). Окраска кожицы плодов светлозелёная, со слабым желтоватым оттенком и подкожными пятнышками зеленоватого цвета.
Растения второго варианта опыта дали совершенно иного типа плоды. По форме они были сходны с бергамотом, окраска их темно-коричневая, с многочисленными подкожными пятнами буроватого цвета (рис. 14). Мякоть темножёлтого цвета, плотная, с мускатным привкусом и ароматом айвы, с довольно выраженными грануляциями. Вкус мякоти и плотность её строения во многом напоминали айву.
«В результате многих лет работы с менторами, — пишет в статье Яковлев, — теперь твёрдо установлено, что чем больше листьев имеется у ментора, тем сильнее изменяется воспитываемый им гибридный организм. Под влиянием ментора изменяются не только биохимические свойства клеток, но, что более интересно, изменяется форма, уклоняясь к форме плодов ментора».
Как наивно выглядит в свете этих экспериментов хотя бы такого рода утверждение: «Если взять вкус плода, то большой опыт также говорит, что этот признак при прививке другому компоненту не передаётся. К тем же выводам привели и опыты по трансплантации растений в очень ранних стадиях развития; целый ряд исследователей, широко применявших прививку молодых сеянцев в крону взрослых деревьев, не установил никаких изменений специфических свойств привоя» (Лусс).
Рис. 14. Тот же гибрид; в качестве ментора были и корни и подавляющая листовая система айвы.
Данный раздел не исчерпывается выше рассмотренной литературой. В последние годы изменчивость морфологических признаков у растений при прививках изучал ещё ряд исследователей, в частности, Г. А. Евтушенко (1939), Ю. Я. Керкис (1941), Б. Г. Поташникова (1941), Л. Т. Алимов (1939), В. Ю. Базавлук (1940), С. С. Берлянд (1941), С. И. Власенко (1940), О. Гашкова (1944), А. М. Гурмаза (1939), А. Ф. Демидович (1939), Ф. М. Зорин (1947), Н. Н. Константинов (1945), А. С. Кружилин (1940, 1947), И. М. Краевой (1939), И. А. Куликов (1940), А. А. Кузьменко (1939, 1940), С. П. Лебедева (1937–1944), Н. Ф. Нейман(1947), В. Н. Орлов (1940), М. Л. Пархоменко (1939), И. Г. Плотников (1940), А. А. Прокофьев (1946), Ф. М. Сухомлин (1939), В. Д. Тихвинская (1940), С. И. Федотов (1940), Н. И. Фейгинсон (1945а, 1945б, 1947), П. Фомин, (1940), Н. А. Щибря (1939) и др.
Итак, даже беглое ознакомление с результатами опытов советских исследователей показывает, насколько неправы представители менделевско-моргановского направления в генетике.
Из всех этих многочисленных опытов ясно видно, что путём прививки можно передать любой признак, причём, часто более эффективно, более богато, чем эта передача происходит при половой гибридизации.
И менделисты это видят, им это с каждым днём становится яснее и яснее, но признать вегетативную гибридизацию до конца, — значит отказаться от хромосомной теории наследственности. Что представителям менделевско-моргановского направления ясен эффект прививки и в результате её глубокая перестройка организма, затрагивающая генотипические особенности растения, видно хотя бы из того отступления от теоретических позиций, которое постепенно происходит.
Отношение менделистов к проблеме вегетативной гибридизации можно и нужно рассматривать отдельными периодами, этапами. К такому первому этапу относится априорное отрицание какого-либо взаимовлияния между привитыми компонентами. Во второй главе настоящей работы приводилось немало высказываний лидеров морганизма. Будет не лишним привести ещё одно утверждение.
«В настоящее время после бесчисленных опытов таких прививок вопрос (о передаче признаков от подвоя к привою. — И. Г.) можно считать окончательно решённым в отрицательном смысле. Десятки и сотни сортов яблонь, прививаемых иногда ради курьёза на одном дереве, сохраняющие при этом их специфический вкус, представляют наглядный пример отсутствия влияния подвоя на привой в этом направлении» (Н. И. Вавилов, 1916).
Опыты расширялись, экспериментальный материал накапливался, причём нередко он получался самими противниками идеи изменчивости в результате прививки.
И представители менделевско-моргановского направления вынуждены были признать влияние подвоя на привой. Но изменения эти признавались временными, не имеющими генетического значения. При половом размножении изменения должны исчезнуть, поскольку генотип половых клеток не может быть адэкватно изменён путём прививки (Серебровский, 1937).
Наконец, наступает третий этап в истории морганизма. Большой экспериментальный материал, накопленный особенно в последнее время, с неопровержимостью и предельной ясностью доказывает, что при прививках можно получать глубокие изменения, сказывающиеся на семенном потомстве. Менделисты готовы уже согласиться и с такого рода влиянием при прививках, но с оговоркой.
Изменения, сказывающиеся даже на семенном потомстве, говорят они, могут быть, но такого рода изменчивость никогда не бывает адэкватной, специфической. Такова последняя точка зрения менделистов на вопрос о реальной возможности гибридизации растений путём прививки.
Ярким представителем этих взглядов является Н. П. Дубинин. «Сейчас в генетике, — говорит Дубинин, — развивается имеющий важнейшее значение раздел, посвящённый влиянию прививок, и больше того: даже доказан переход этого влияния на потомство. Вскрыта целая группа замечательных явлений, связанных с так называемыми геногормонами, специфическими формообразующими веществами, которые, переходя из одного компонента в другой, вызывают соответствующее изменение признаков».
Кажется ясно и почти чётко выражена мысль. Но это не конец. Дубинин делает следующий заключительный вывод: «Однако при всём этом надо заявить совершенно ясно, что никаких безупречных экспериментов, которые бы представляли доказательства, что при прививке можно получать гибридные формы, равноценные половым гибридам, а также получать адекватные наследственные изменения, — таких экспериментов нет» (Дубинин, 1939).
Трудно уловить логичность в этой зигзагообразной «логике» морганистов. Тем не менее факты — упрямая и логичная вещь. Многочисленные работы, опубликованные в советской научной печати большим количеством исследователей, начиная с 1937 г. говорят за реальность, за жизненность мичуринской идеи гибридизации растений путём прививки.
Можно ли направленно управлять формообразовательным процессом при прививках? Можно ли получать адэкватные изменения в потомстве привитых растений? Являются ли они подлинными вегетативными гибридами в мичуринском понимании этого слова? На все эти вопросы мы и отвечаем нашими экспериментами над растениями семейства Solanaceae. Анализу этих экспериментов посвящены все последующие главы нашей работы.