Николай Вавилов

ДАР ПОТОМКАМ

В книге «Николай Иванович Вавилов», изданной Академией наук СССР к столетию ученого в 1987 году, приведены такие слова известного американского растениевода Д. Р. Харлана: «В мировоззрении Вавилова ценно то, что выдержало проверку временем, — это его теория (философия) и стратегия создания национальных программ селекции. Это учение Вавилова постепенно превращается в международную глобальную стратегию, включающую в себя: 1) огромные коллекции зародышевой плазмы большинства культур; 2) анализ изменчивости в собранном материале; 3) использование этой изменчивости в программах различных селекционных центров; 4) сохранение зародышей плазмы для будущего».

В этой же книге подчеркивается, что ключевые идеи его учения, такие, как установление гомологических рядов в наследственной изменчивости растений, выявление на планете географических центров эволюции, определение биологического вида как системы, — все эти фундаментальные открытия вряд ли получили бы столь глубокую теоретическую разработку и широкое практическое использование еще при жизни ученого, если бы не гениальный, опередивший свое время сам метод исследований, применяемый Н. И. Вавиловым.

Еще одна не менее поразительная черта в деятельности Н. И. Вавилова — глобальность подхода к проблеме органической эволюции, невиданная в науке его времени и получившая широкое признание лишь десятилетия спустя, после начала освоения околоземного космического пространства человеком. Подобный подход означал по существу окончание линнеевской эры собирательства отрывочных фактов в безбрежном океане флоры и переход к эре фундаментальных обобщающих «планетарных» идей. Причем реализация такого глобального подхода осуществлялась при отсутствии самых элементарных средств транспорта и связи во многих регионах Земли, что потребовало от ученого поистине фантастического подвига — экспедиционного изучения более полусотни стран, расположенных на пяти континентах.

Николай Иванович Вавилов и его экспедиции не только собрали мировую коллекцию растений, но он еще разработал и стройное учение об исходном материале для селекции, о целенаправленном подборе нужных компонентов для гибридизации и эффективном их использовании.

Некоторые известные селекционеры, например В. Н. Ремесло, П. П. Лукьяненко, Ф. Г. Кириченко, в начале своей работы с интересом воспринимавшие идеи и «революционные предложения» Т. Д. Лысенко, со временем на собственном опыте убедились, что без использования научно обоснованных методов и принципов, рациональность и верность которых доказывал Н. И. Вавилов и соблюдать которые он призывал, самоотверженно отстаивал до конца жизни, в селекционной работе не обойтись.

Жизнь доказала правоту Н. И. Вавилова.

Изучив сортовой, видовой и родовой состав царицы полей — пшеницы, сопоставляя ее разные формы, в том числе и «лишь теоретически возможные», Н. И. Вавилов постарался установить тот тип пшеницы, который желательно иметь земледельцу.

Развитие поливного земледелия в теплых странах явилось первым могучим стимулом к созданию новых сортов пшеницы вместо засухоустойчивых, но малоурожайных. Рост населения, например в Европе, раскорчевка лесов под посевы, распространение земледелия к северу вызвали, как считал ученый, необходимость вывести сорта пшеницы иного экотипа. Появление вальцовых мельниц предъявило новые требования к форме, консистенции зерна: стали актуальны сорта пшеницы, обладающие стекловидным зерном, — мука и хлеб из них, макаронные изделия получались более высокого качества. Широкая и всесторонняя механизация земледелия в XX веке выдвинула перед селекцией в очередной раз новые требования.

В работе «Сортовой идеал пшеницы», написанной Н. И. Вавиловым, обобщены требования к ее сортам — всего 46 пунктов. Далее Н. И. Вавилов рассматривает как важнейшие свойства современного озимого сорта пшеницы его зимостойкость, хорошую регенерационную способность растений весной, особенно после трудной зимовки, а также их морозостойкость, устойчивость к вымоканию и выпреванию, наиболее опасным заболеваниям. Он отмечает как желательные такие особенности растений, как способность с максимальной пользой для урожая использовать удобрения или орошение, как необходимые черты — иметь удобные отличительные морфологические признаки для апробации и отличия от других сортов.

Однако, замечает ученый, если селекционер намерен улучшить у сорта хотя бы десяток хозяйственно-ценных признаков, то уже во втором поколении ему потребуется получить для отбора не меньше миллиона растений, а если он скрестит два весьма отличающихся друг от друга образца (по двум десяткам признаков), то во втором поколении придется иметь дело с двумя миллионами растений для отбора. И делает вывод: только профессиональные генетики могут помочь селекционеру справиться с такой гигантской по объему работой и при условии, что они знают, какие растения надо отбирать.

Вавилов считал, что намеченный им «идеальный образ» царицы полей не может быть «стабильным», в него естественно, по мере развития науки и техники, будут вноситься те или иные изменения. Он видел необходимость создания сортов, «вплотную пригнанных» к зональным и даже региональным природным условиям. Никаких сомнений у него не было и в том, что селекция растений пойдет по линии гибридизации как в пределах видов, так и между видами и даже родами. Во второй половине XX века его мысли воплотились на практике.

Оценку холодостойкости и зимостойкости, а также засухоустойчивости пшеницы и других культур развернули физиологи, расшифровку состава белков — биохимики, генетической природы видов — генетики. И за несколько десятилетий добились невиданных успехов в решении конкретных, практических задач, стоящих перед селекцией.

Особенно внимательно отнесся к вавиловскому определению идеального сорта пшеницы и всю жизнь посвятил ее получению один из самых выдающихся «конструкторов пшениц» XX века Василий Николаевич Ремесло, уже в шестидесятые годы сумевший поставить пшеничные сорта на своеобразный селекционный конвейер.

В семидесятые — восьмидесятые годы минувшего столетия мне, автору, не раз доводилось бывать в Мироновском институте селекции и семеноводства пшеницы и беседовать с Василием Николаевичем Ремесло — тогда «главным конструктором» сортов пшеницы в Мироновке, лежащей в 100 километрах от Киева.

Василий Николаевич попал сюда не случайно, но совсем не так, как надеялся это сделать вначале. Агрономию он изучал в нескольких километрах от Мироновки — в селекционно-семеноводческом техникуме имени К. А. Тимирязева. Выпуск их курса состоялся в 1928 году. По распределению Василий Ремесло попал на Дербентскую опытную станцию Всесоюзного института прикладной ботаники и новых культур в Дагестане, куда несколько раз приезжал директор института Николай Иванович Вавилов. Начинающего агронома он очаровал своей энергией, знаниями, памятью. Запомнилось, что сам глава института как-то очень не по-директорски вел себя: без важничанья, с сотрудниками станции с раннего утра и до поздней ночи ходил по делянкам в поле и детально интересовался особенностями развития тех сортов и гибридов, которыми они занимались. И все время что-то записывал у себя в блокноте.

…В боях под Сталинградом лейтенант Ремесло командовал минометным взводом, и с Волги до берлинского рейхстага пронес он в вещевом мешке пшеничные колосья, собранные на этом нелегком, смертельно опасном пути, — бережно пронес, сохранив все до единого, — как некий символ, напоминающий о его жизненном призвании. В 1949 году, поступив работать на Мироновскую селекционно-опытную станцию, Василий Николаевич сразу занялся изучением и подбором для селекции исходного материала. «Мы не рассчитывали получить озимые сорта на первом этапе непосредственно из яровых, — писал он позднее. — Созданию новых сортов озимой пшеницы предшествовал десятилетний экспериментальный период работы, в течение которого создавался исходный материал для селекции».

И вот наконец из массы исходного материала, в том числе и полученного после «переделки», отобрал шесть тысяч семей и выделил из них одну — особо выдающуюся, относящуюся к разновидности эритроспермум, — под номером 264. Семян пшеницы оказалось вполне достаточно, чтобы сразу посеять в питомнике предварительного сортоиспытания, и она здесь дала урожай на 7 центнеров с гектара выше, чем стандартный сорт, а на следующий год уже в конкурсном испытании разница достигла 17 ц/га. Зимой 1956 года в окрестностях станции случилась массовая гибель озимой пшеницы, а 264-я не только уцелела, нормально перезимовав, но и дала сбор зерна в 42 ц/га! И затем в среднем за семь лет конкурсного сортоиспытания новый сорт, который селекционер назвал Мироновской 264, превысил знаменитую Украинку на 15 ц/га, а не менее известную Белоцерковскую 198 — на 6 ц/га.

Посеяли новый сорт для скорейшего размножения не только на сортоучастках, но и в ряде хозяйств. А осенью и зимой на станцию хлынул поток писем с просьбой прислать хоть немного семян 264-й и обещаниями сохранить ее в чистоте и размножить. Еще не успели сорт районировать, а хозяйства уже засеяли ею около 2 миллионов гектаров! Так вышел на поля новый небывалый сорт озимой пшеницы, выведенный В. Н. Ремесло. Вскоре появилась Мироновская 808…

Большие, сильные, устойчивые к полеганию кусты, крупный белый колос без остей (разновидность — Лютесценс!), стройный, выровненный стеблестой в поле — глаз не оторвешь! Однако некая опаска у Василия Николаевича оставалась: вдруг хлеб из ее зерна окажется неважным? Технологической лаборатории тогда на станции не было, и зерно для пробной выпечки хлебцев отправили в Харьков, в Украинский НИИ растениеводства, селекции и генетики, где была хорошая технологическая лаборатория. И вот пришло письмо: пшеница — сильная, хлеб дает на редкость высокоподъемный и очень вкусный, мука способна улучшать муку других сортов пшеницы…

Вскоре 808-я потеснила другие сорта не только на Украине, но и в Белоруссии, Прибалтике, Центральном Черноземье, Поволжье, на Северном Кавказе, даже в юго-западных и центральных областях Нечерноземной зоны, в частности в Подмосковье. А затем — в Венгрии, Польше, Германии.

Последующая работа в Мироновке по созданию «сортового идеала пшеницы» заключалась в снижении высоты растений, повышении их устойчивости к полеганию, пригодности к комбайновой уборке. И помимо использования форм, полученных ранее, Василий Николаевич Ремесло занялся широкой целенаправленной гибридизацией отобранных им лучших перспективных образцов — с сортами отечественной и зарубежной селекции, начал применять и отдаленную гибридизацию, межвидовые скрещивания, проводившиеся особенно тщательно. Немало образцов для этого он привлек из мировой коллекции ВИРа, например группу сортов из Индии, Кении, в селекционный процесс были включены и такие пшеницы, как Лапровизион, Лейк, Венцедор, Клейн, Манитоба, Пеко…

Полученная из Артемовки линия Лютесценс 106 еще в 1959 году была скрещена с выдающимся по урожайности и устойчивости к полеганию сортом Безостая 4, выведенным на Кубани селекционером П. П. Лукьяненко. Гибридные растения отличались высокой продуктивной кустистостью, укороченной и прочной соломиной к полеганию при сильном дожде и ветре, уплотненным колосом и его хорошей озерненностью. Размножив отобранные образцы и выделив на следующий год в посеве лучшие растения, затем снова проведя жесткие выбраковки, Василий Николаевич наконец получил линию Лютесценс 2173.

Пройдя все испытания, в том числе и государственные, она обрела новое имя — Мироновская юбилейная — и появилась на полях. Произошло это через три года после появления Мироновской 808 и спустя шесть лет после Мироновской 264. Впервые за всю мировую историю с производственного селекционного конвейера в Мироновском институте селекции и семеноводства стали сходить с интервалом примерно в три года пшеницы: Мироновская юбилейная, Мироновская улучшенная, Ильичевка, Мироновская 10, Мироновская 25, Мироновская 26, Мироновская низкорослая… Мироновские сорта занимали около 11 процентов посевных площадей, засеянных этой культурой, на планете.

Это ли не лучшее доказательство эффективности научно обоснованного метода Вавилова?

Еще в самом начале тридцатых годов прошлого столетия Михаил Иванович Хаджинов, работавший в Украинском отделении Всесоюзного института прикладной ботаники и новых культур, а в 1931 году переведенный в отдел генетики ВИРа, обнаружил у кукурузы бесплодность пыльцевых зерен — так называемую цитоплазматическую мужскую стерильность (ЦМС): они не могли прорастать и оплодотворять яйцеклетку. Последующее изучение этого явления показало, что ЦМС позволяет на производственных посевах кукурузы получать дешевые гибридные семена. Исследования показали также, что наследование и проявление признаков мужской стерильности (бесплодия пыльцы) и ее фертильности (плодовитости) обусловлены взаимодействием между наследственно измененной цитоплазмой, передающейся потомству по материнской линии, и генетическими особенностями ядра. Зная эти закономерности, можно управлять сохранением стерильности и восстановлением фертильности мужских соцветий и на этой основе строить эффективное семеноводство гибридов, исключив все затраты на кастрацию.

Однако этот метод повышения валовых сборов зерна и вегетативной массы кукурузы Т. Д. Лысенко и его сторонники отвергали, что называется, с порога, а за рубежом его быстро и по достоинству оценили, особенно в США, начали совершенствовать. Результаты оказались прекрасными. Поэтому в декабре 1939 года из ВИРа в ЦК ВКП(б) и в наркомат земледелия СССР были направлены письма, подписанные директором института Н. И. Вавиловым и сотрудниками секции кукурузы И. В. Кожуховым и М. И. Хаджиновым, в которых, в частности, говорилось: «В результате проведенных обширных генетических и селекционных исследований был выявлен замечательный факт: самоопыленные инцухт-линии (инцухт — близкородственное скрещивание растений), выделенные как в пределах одного сорта от разных растений, так и из разных сортов, при скрещивании между собой дают в первом поколении инцухт-гибридов резкое повышение мощности и продуктивности. Такие инцухт-линии не только не уступают в продуктивности исходному перекрестноопыляющемуся сорту, но могут превосходить его на 20–40 % и больше… Это мероприятие стало основным в поднятии урожая кукурузы. О масштабе событий можно судить по следующим официальным цифрам: в 1935 году под инцухт-гибридами в США было занято 50 тыс. акров (1 акр=0,4 га), в 1936 году — 1 млн. 300 тыс. акров, в 1937 — 3 млн. 500 тыс. акров, в 1938 — 17 млн. акров, т. е. около 6,8 млн. га. Средняя прибавка от применения инцухт-гибридов выражается, по данным департамента земледелия США, в 20 %. В 1938 году увеличение урожая определилось около 100 млн. бушелей, или около 155 млн. пудов. Прибавка урожая в 1939 году в связи с увеличением площади инцухт-гибридов была еще выше…

Работы Днепропетровской, Орджоникидзевской и Кубанской станций в нашей стране подтвердили данные США, и казалось бы, что в условиях нашего планового хозяйства, в котором семеноводство является государственным делом, этот метод, давший решительный сдвиг урожая в США, должен бы заслуживать внимания.

Но, как ни странно, начинается целая кампания, возглавляемая журналом «Яровизация». Этому посвящен вышедший 2-й номер «Яровизации»… Редакция журнала «Яровизация» вступает на путь искажения фактов, смешанный с невежеством, вводя этим самым в заблуждение широкие круги читателей… Мы считаем, что инцухт-гибрид заслуживает использования его в кукурузных районах нашей страны, и работа в этом направлении должна развиваться шире, а не тормозиться и опорочиваться».

Однако только к середине шестидесятых годов прошлого столетия удалось продолжить начатое при активном участии Н. И. Вавилова, и академик ВАСХНИЛ М. И. Хаджинов с сотрудниками получил простые гибриды Краснодарский 201, Краснодарский 303 ТВ и другие; академик Б. П. Соколов вывел Днепровский 50 и еще несколько гибридов, хорошие результаты показали также сортолинейные гибриды Днепровский 247 МВ, Днепровский 251 МВ. Широкое распространение получили скороспелые гибриды, созданные Василием Евсеевичем Козубенко, — Буковинский 3 и Харьковский 10.

В числе первых переселенцев из Нового Света в Европу сошел на берег роскошный незнакомец, и фламандский ботаник Матиас Лобелиус дал ему название: цветок Солнца — гелиантус. Золотые соцветия его, как пламенем, обрамленные оранжевыми лепестками венчика, неотрывно смотрели на дневное светило и сами были очень похожи на него. Масло из семян подсолнечника быстро нашло своих почитателей.

Василий Степанович Пустовойт, возглавлявший опытное поле «Круглик» под Краснодаром и занимавшийся селекцией подсолнечника, задался целью преодолеть биологический предел — содержание 30–32 % масла в ядре. «Если масличность семянок подсолнечника поднимем на несколько процентов, — сказал он помощнику Сергею Рушковскому, — можно будет считать, что жизнь прожили не зря». В результате тщательной селекции были получены сразу два сорта — Круглик 631 и Круглик 7-15-163. Спустя несколько лет они заняли основные площади, отводимые под подсолнечник, не только на Кубани, но и на Дону, и в Ставропольском крае.

Однако поиск не прекращался. Сергей Владимирович представил результаты анализов много раньше обычных сроков и по большему числу образцов.

— Как это удалось? — спросил Пустовойт.

— Разработали новый способ определения масла — по сухому остатку.

Работа заметно ускорилась, и появился сорт «принципиально новой конструкции» — Круглик А-41 с масличностью 36 %! Но промышленные посевы поразила заразиха, хоть закрывай все маслозаводы. Лишь кое-где на полях Пустовойт находил уцелевшие растения. Что делать? Поехал за советом к Л. А. Жданову, опытному селекционеру. Исследования, проведенные совместно, показали: появилась новая раса заразихи, состоящая из нескольких различающихся форм. Стойкость растений подсолнечника к поражению заразихой, как уже было установлено, хорошо передается по материнской линии. Исходя из этого, сразу спланировали порядок будущих скрещиваний: совместить иммунность к расам Б и А с высокой масличностью семянок и общей высокой урожайностью. Так начались многолетнее творчество и своеобразное соревнование двух селекционеров — Василия Степановича Пустовойта и Леонида Афанасьевича Жданова, работавших один — под Краснодаром, другой — под Ростовом-на-Дону.

Однажды к Леониду Афанасьевичу приехал Николай Иванович Вавилов, директор ВИРа, президент ВАСХНИЛ. Академик Л. А. Жданов рассказывал автору этой книги в 1965 году следующее:

«Прошли мы с Николаем Ивановичем по делянкам на сильно зараженном заразихой участке, он внимательно осмотрел все произраставшие там растения и вдруг глянул на меня искоса, весело, с улыбкой и сказал:

— Ну и что вы думаете, милый мой друг?

— Вот все они тут перед вами: весьма стойкие против заразихи, выносливые…

— Выносливые?! Скромничаете, Леонид Афанасьевич! По-моему, вполне устойчивые.

— Не вполне! При очень сильной инфекции они все же могут поддаться расе Б.

— Однако урожай дают? И хороший?

— Как видите…

— Можно сказать так: новые сорта созданы? Новые, российские, заразихоустойчивые?

— Можно.

— Итак, заразиха отступает? Прекрасно!

— Надеемся, еще будет отступать. Генетические ресурсы еще не все исчерпаны.

— Вот именно! Пошарьте еще и в наших вировских кладовых!»

Из Ростова Н. И. Вавилов отправился в Краснодар, побывал в «Круглике» и на опорных пунктах: как раз незадолго до этого в ВАСХНИЛ было принято решение создать на базе «Круглика» Всесоюзный научно-исследовательский институт эфиромасличных культур. Вместе с сотрудниками Николай Иванович осмотрел питомники и поля организуемого института и остался доволен: здесь свято хранили традиции, сложившиеся при главном селекционере солнечного цветка В. С. Пустовойте. Сам он в это время работал в Казахстане.

А через некоторое время Пустовойт вернулся: пришел в бекеше из серого каракуля и в такой же кубанке, подтянутый, с веселым блеском в глазах. Дочь Галина и жена Мария Николаевна кинулись ему на шею…

— Рассказывайте, что у вас тут.

— Тебя все ждут. Приступай к работе хоть сейчас.

В комнате пахло старым маслом, сухим подсолнечником, залежавшимся за время отсутствия, книгами, журналами, бумагами, дневниками. До отдела кадров в тот день Василий Пустовойт так и не добрался: ушел с головой в работу, будто только вчера отлучился.

Все последующие годы с селекционного конвейера ВНИИ масличных культур регулярно сходили сорта, обладающие небывало высокой продуктивностью и стойкие к заразихе: в 1953-м на поля вышел сорт ВНИИМК 6540, содержащий в ядрах семянок до 46 % масла; в 1955-м — ВНИИМК 8931 с масличностью до 50 %; в 1958-м — Передовик и Смена с масличностью 52 %; в 1964-м — ВНИИМК 309 с масличностью до 55 %. Еще при жизни В. С. Пустовой-та выход масла ежегодно составлял 2,2 миллиона тонн с 6 миллионов гектаров посевов подсолнечника.

— До революции в России с десятины получали масла 175 килограммов, — заметил как-то Василий Степанович, — и считали, что это неплохо! Мы стали собирать его по полтонны. И считаем: мало, можно больше!

Известный канадский селекционер Эрик Патт на Международной конференции по подсолнечнику, проходившей в Техасе, сказал: «Селекционная работа с подсолнечником в Канаде может быть разделена на два исторических периода — дорусский и послерусский, начавшийся с интродукции в 1960 году русских сортов, значительно превышающих по содержанию масла весь материал, имевшийся на североамериканском континенте до тех пор».

Так, гелиантус, цветок Солнца, до неузнаваемости измененный селекционерами, вернулся на американский берег, но не с испанского, а с Черноморского побережья Кавказа. И был встречен радушно, как дорогой гость.

— Судите сами, — говорил Василий Степанович, — руками человека за короткое время сотворено совершенно новое растение. Чем оно похоже на то, что привезли в Европу испанские моряки? Только названием!