История развития отечественных исследований по селекции лесных древесных пород

Селекция лесных древесных пород выделилась сравнительно недавно. Обстоятельный обзор ее развития дал А. И. Ирошников (1967). Он отмечает, что к началу XX века в лесоводстве накопи­лось множество фактов, свидетельствующих о неоднородности дре­весных пород, а также об изменчивости продуктивности и устойчи­вости лесных культур в зависимости от происхождения семян. Не­которые крупные лесоводы России (М.М. Орлов, С.З. Курдиани, Н.С. Нестеров и др.) призывали исследовать эти факты более де­тально.

С.З. Курдиани (1910, 1912) обо­сновал необходимость создания сети лесных селекционных стан­ций и наметил следующие задачи их работы:

• исследование лесоводственно-биологических особенностей отдельных пород, их варьирующей способности, отбор мутантов и географических рас;

• испытание различных иностранных пород для их натурали­зации и отбора наиболее перспективных видов;

• выведение новых рас, отличающихся качествомдревесины,при устойчивости их против насекомых и грибов;

• выработка новых специальных лесоводственно-селекционных методов, а также изменение существующих сообразно с потребнос­тью лесного хозяйства.

Еще в 1912 г. Н.С. Нестеров отмечал, что наследственность у лес­ных деревьев изучена очень слабо, а лесоводственная мысль в то же время сосредотачивается в основном только на оценке условий местопроизрастания. Отсюда в лесоводстве проявляется односторонняя тен­денция придавать этим условиям решающее значение. Заметим, что она сохраняется у некоторых лесоводов и до наших дней. Н.С. Несте­ров считал, что наследственность и искусственный отбор должны быть краеугольным камнем выращивания лесных деревьев. На не­обходимость изучения “ природы пород ” указывал и Г.Ф. Морозов.

Из практических работ в области лесной селекции, проведен­ных в XIX веке и накануне первой мировой войны, следует отметить закладку географических культур сосны, лиственницы, ели и дуба (М.К. Турский, А.Н. Соболев, В.Д. Огиевский); изучение геогра­фических культур сосны (Н.С. Нестеров, В.Д. Огиевский); получе­ние быстрорастущих гибридов между лиственницей японской и ли­ственницей европейской (С.З. Курдиани); изучение насекомоустойчивых рас дуба (С.З. Курдиани и А. П. Ильинский).

Дальнейшее развитие селекции лесных древесных пород полу­чило в работах В.Н. Сукачева, Н.П. Кобранова, А.И. Колесникова и других. Большое значение для развития генетико-селекционных ра­бот в лесном хозяйстве имела публикация в 1923 г. перевода книги Эрвина Баура “ Научные основы селекции для сель­ских хозяев, садоводов и лесоводов ”.

В развитии селекции в нашей стране выделяют три периода: 1921-1932, 1933-1953 и 1954-1967 гг. В соот­ветствии с этой периодизацией работы, проведенные после 1967 г., можно отнести к четвертому периоду.

В данной лекции эти работы будут охарактеризованы кратко, поскольку более детально они будут рассмотрены при изложении частной селекции по отдельным породам.

Для первого периода характерно научное обоснование селекции древесных пород как проблемы важной для лесного хозяйства, а также разработка примерной программы и приемов селекции. Прак­тические работы в эти годы сводились лишь к отдельным ориги­нальным исследованиям.

Важной вехой в организации и направлении научно-исследова­тельских работ по лесной селекции в б. СССР явилась Всероссийская лесная конференция 1921 г. В числе других на ней были заслушаны доклады по селекции (В.Н. Сукачев и Н.П. Кобранов) и семеному делу (В.Г. Каппер и В.М. Борткевич). В опубликованных материа­лах конференции В.Н. Сукачев подчеркивал необходимость изуче­ния законов генетики, поскольку их знание поможет избегать оши­бок в селекции древесных пород, где эти ошибки более тяжелы, чем при селекции травянистых растений.

Н.П. Кобранов (1925 и позже) видел в селекции лесных древес­ных пород важное средство для преодоления времени в лесовод­стве, а также для сохранения и улучшения ценных форм, которые при интенсивной эксплуатации исчезают вследствие “отрицатель­ной селекции”. Это, кстати, актуально и для наших дней. Он пока­зал эволюцию лесной селекции от акклиматизации через массовый и индивидуальный отбор к созданию новых форм путем внутриви­довой и межвидовой гибридизации с использованием явления ге­терозиса.

На первом этапе он предлагал изучение формового состава лес­ных пород и их эколого-лесоводственных свойств. В дальнейшем необходимо изучение наследования этих свойств во втором-третьем поколениях, для чего Н.П. Кобранов рекомендовал произво­дить искусственное самоопыление. Он, так же как В.Н. Сукачев, отмечал важность разработки способов вегетативного размножения лесных древесных пород.

А.И. Колесников (1929) считал необходимым организовать всестороннее исследование явлений из­менчивости и наследственности у древесных пород. В частности, он предлагал провести выявление и детальное изучение естественных, а также полученных экспериментальным путем различных форм лес­ных пород с ненаследуемыми (модификационными) и наследствен­ными особенностями. Он предлагал и ряд частных задач:

изучение биологических особенностей полового размножения,

изучение спо­собности древесных пород к самоопылению и перекрестному

опылению,

постановку опытов по принудительному самоопылению,

изу­чение способов вегетативного размножения, проведение опытных прививок.

Рассмотренные работы В.Н. Сукачева, Н.П. Кобранова и А.И. Колесникова определили содержание, направление и методы исследо­ваний в области лесной селекции на длительный период. Многие их идеи не потеряли своего значения до настоящего времени.

Кроме теоретических работ, в этот период были получены и не­которые практические результаты. Это данные В.Н. Сукачева по изменчивости ели и ивы, о происхождении и гибридизации листвен­ниц; Н.П. Кобранова о поздно- и ранораспускающейся, а также мелкоплодной формах дуба; П.С. Погребняка, А.С. Мачинского, П.К. Фальковского, А.И. Колесникова и Ф.Н. Харитоновича о ра­совом составе дуба и некоторых вопросах его биологии; Н.И. Куз­нецова и А. П. Ильинского об ареалах лиственниц. П.Д. Троицкий показал, что у каждой древесной породы существует четыре фено­логические формы (расы). В пределах рано- и позднораспускающихся форм им выделены раннеосенние и позднеосенние. Он обратил внимание на разную лесоводственную ценность этих форм. В.Н. Андреев уже в двадцатых годах впервые в дендрологии исполь­зовал закон гомологических рядов Н.И. Вавилова. Его вывод о том, что произрастающие у нас дубы показывают параллельную измен­чивость, указывал на перспективность использования этого закона при изучении формового разнообразия древесных пород.

В 1928-1932 гг. в Тростянце (Сумская область, Украина) по прог­рамме А.И. Колесникова Ф.Д. Белентьев, В.В. Гурский, А.Б. Жуков и П.К. Фальковский заложили наиболее представительные географические и экологические культуры сосны, ясеня и дуба. Парал­лельно изучались климатические расы в географических культурах сосны и лиственницы, заложенных В.Д. Огиевским.

Большое методическое значение имели первые опыты по само­опылению и скрещиванию дуба, лиственницы, сосны, липы, ивы и других пород (А.С. Мачинский, А.И. Колесников, Д.Н. Бекетовский, О.В. Федорова-Саркисова, С.С. Пятницкий).

Получен ряд результатов и по вегетативному размножению.

Второй период начался с организации специальных коллекти­вов и лабораторий, занявшихся систематическим исследованием многих вопросов лесной селекции и разработкой научных основ лесосеменного районирования европейской части страны. В 1933-1934 гг. В.Н. Сукачев вновь возвращается к проблемным вопросам лесной селекции. Он дает оценку основных лесообразующих пород с точки зрения перспектив их селекции на быстрый рост. Вместе с тем он отмечал, что, несмотря на большое значение надлежащего выбо­ра пород, сбора семян в лучших по качеству лесных массивах, учета влияния происхождения семян и организации правильного семен­ного хозяйства, эти действия еще нельзя назвать селекцией, то есть получением новых пород и рас, значительно более отвечающих по­требностям человека. Он также считал важной задачей селекции раз­работку способов вегетативного размножения, а также предложил испытать новейшие методы экспериментального мутагенеза.

На этом этапе в 30-х годах во многих научно-исследовательских учреждениях страны (Центральный НИИ лесного хозяйства, Мос­ковский НИИ лесного хозяйства, Всесоюзный НИИ агролесомелиорации, Украинский НИИ лесного хозяйства и др.) были организо­ваны отделы и лаборатории по селекции и интродукции. Внимание их научных коллективов длительное время было сосредоточено на технических (ива, бересклет, дуб пробковый, орехи) и быстрорасту­щих лиственных породах (тополь, осина). Из аутохтонных (местных, коренных) хвой­ных исследовалась только лиственница. В то же время ряд высоко­ценных видов (сосна обыкновенная и сибирская, ель, береза и дру­гие), занимающих огромные пространства и образующих коренные насаждения, оставался вне поля зрения селекционеров. Они счита­лись медленнорастущими и неперспективными для селекции. Не всегда была объективной и оценка быстроты роста и продуктивно­сти отдельных пород. Зачастую они завышались.

В 1933-1953 гг. усилия многих селекционеров были направлены на получение межвидовых гибридов (В.Н. Сукачев, А.С. Яблоков, П.Л. Богданов, Н.В. Дылис, Ф.Л. Щепотьев и др.), разработку при­емов вегетативного размножения древесных растений (Л.Ф. Правдин, Н.К. Вехов, ДА. Комиссаров, Б.В. Гроздов, А.И. Северова, Р.Х. Ту­рецкая и др.), изучение климатических рас, главным образом сосны (Ф.И. Фомин, В.М. Обновленский и др.).

В 1948 г. В.Н. Сукачев (1972) еще раз обращает внимание на не­обходимость изучения формового разнообразия лесных пород. Наи­более значительные исследования формового состава проведены в этот период у ивы (В.Н. Сукачев), дуба (С.С. Пятницкий, А.Б. Жу­ков, В.Е. Вихров, М.М. Вересин и др.), лещины (О.Г. Каппер, М.М. Вересин и др.).

В ЦНИИЛХе и УкрНИАЛМИ в 30-х годах были начаты работы по изучению кариотипа и получению мутантов и полиплоидов с помощью рентгеновских лучей и колхицина (В.Н. Сукачев, И.Н. Ни­китин, С.С. Пятницкий, А.П. Ермоленко, Д.А. Комиссаров и др.). Однако эти работы в связи с дискриминацией генетических иссле­дований были прекращены. И наоборот, был широко разреклами­рован такой прием, как “ вегетативная гибридизация ”, несмотря на имеющиеся многочисленные доказательства, что при этом не про­исходит формирование новых организмов.

Развитие теоретических исследований в рассматриваемый пери­од было весьма замедленным, особенно после августовской сессии сельскохозяйственной академии (ВАСХНИЛ) 1948 г. Директивно распространялись как “единственно научные” сомнительные идеи о происхождении видов, об адекватной изменчивости, о переделке природы организмов и другие. Кропотливые систематические исследования изменчивости растений, их особенностей, наследования и наследуемости признаков и свойств в эти годы часто подменялись общими рассуждениями о ведущей роли среды. Гипертрофирование внешних факторов и умаление значения генотипических свойств сказалось на содержании и методах работ. Строгие эксперименты иногда подменялись случайными наблюдениями, объектами иссле­дований часто являлись растения неизвестного происхождения, принижалось значение биометрии и т.п. Однако, несмотря на сложные условия и одностороннее разви­тие биологической науки, в эти годы в области лесной селекции проведена сравнительно большая работа, здесь следует отметить работы по гибридизации листвен­ниц (В.Н. Сукачев, А.С. Яблоков, А.В. Альбенский, Н.В. Дылис, Р.Ф. Кудашева), тополей (А.С. Яблоков, A.M. Березин, А.В. Аль­бенский, П.Л. Богданов, М.М. Вересин, Н.А. Коновалов, Г.П. Озолин), дуба (С.С. Пятницкий), орехов (А.С. Яблоков, А.П. Ермолен­ко, Ф.Л. Щепотьев, М.М. Вересин), сосны (С.А. Самофал), березы (А.Я. Любавская), лещины (А.С. Яблоков, Ф.А. Павленко), ильма и вяза (Г.П. Озолин).

В начале 50-х годов внимание многих научно-исследовательс­ких учреждений было привлечено к разработке научных основ лесосеменного районирования. Одновременно с изучением геогра­фических посадок М.К. Турского, В.Д. Огиевского и А.И. Колесникова были заложены новые географические культуры ценных лесообразующих пород.

Третий период характеризуется широкой постановкой изучения формового разнообразия лесообразующих пород, разработкой тео­рии и началом внедрения в лесное хозяйство элементов элитного семеноводства. Этот этап совпадает с постепенным возобновлени­ем генетических исследований. Для него свойственны:

• систематическое изучение формового состава наиболее цен­ных лесообразующих, плодовых и технических древесных и кустарниковых растений практически во всех основных районах интен­сивного лесного хозяйства;

• работы по гибридизации, завершающиеся производственными испытаниями новых форм, и изучение естественной гибридизации;

• признание и применение в практике лесного хозяйства тео­ретических положений о плюсовых деревьях и создание из их кло­нов семенных прививочных плантаций;

• поиск методов оценки селекционного материала;

• возобновление работ по экспериментальной полиплоидии и мутагенезу.

Все эти исследования нашли отражение в публикациях Л.Ф. Правдина и А.С. Яблокова. На рис. 1.1 (см. вставку) приводятся портре­ты наиболее известных отечественных лесных селекционеров ра­ботавших в XX веке. Основной вклад некоторых из них описан в работе М.М. Вересина (1988). Другие ждут своего исследователя.

На развитие селекции лесных древесных пород в последней тре­ти XX века существенным образом повлияли три события. В области высшего образования переломным моментом можно считать раз­работку и принятие новой вузовской программы по лесной селек­ции, подготовленной М.М. Вересиным в 1965-1966 гг. Второе со­бытие в интенсификации исследований на новой методической ос­нове связано с Всесоюзным совещанием по лесной генетике, се­лекции, семеноводству и интродукции (Петрозаводск, 1967). В его организации активное участие приняли Л.Ф. Правдин, В.И. Ер­маков, М.М. Вересин и другие отечественные ученые. Третьим важнейшим событием было создание в г. Воронеже Центрального научно-исследовательского института лесной генетики и селекции (ЦНИИЛГиС). Все это способствовало активизации генетико-селекционных исследований и в других научных организациях и ву­зах страны.

Здесь можно только кратко повторить наиболее значимые дос­тижения этого этапа. С конца 60-х годов и особенно после организации в 1971 г. ЦНИИЛГиС резко активизировались иссле­дования по различным направлениям генетики и селекции лесных древесных пород. Так, по цитогенетическим и цитоэмбриологическим исследованиям известны работы ряда авторов из разных научных учреждений (Е.Н. Муратова, М.В. Круклис — в Сибири; А.К. Буторина, Л.С. Мурая и другие — в Воронеже; Г.М. Козубов, В.В. Тренин и другие — в Карелии, В.А. Бударагин – в Казахстане). Изучение мутагенеза и полиплоидии осу­ществляли. Е. Самошкин, Б.М. Гуляева, О.С. Машкина и другие; культуры клеток и клеточных тканей — Г. П. Бутова и др. Значительные работы по исследованию и сохранению генофонда природ­ных популяций проведены С.А. Мамаевым, А.И. Ирошниковым, А.К. Махневым, Данченко А.М., В.П. Путенихиным и др. Разработкой методов генетической оценки лесных древесных пород занимались В.А. Драгавцев, В.М. Роне, С.А. Петров, Данченко А.М., Ю.Н. Исаков и другие, ранней ди­агностики — И.В. Рутковский, Ф.А. Чепик, Р.Г. Шеверножук и др. Подведены итоги изучения климатипов, и под эгидой Гослесхоза СССР заложена новая серия географических культур основных лесообразующих пород (Е.П. Проказин, А.И. Ирошников, A.M. Шутяев, В.И. Мосин, И.Н. Патлай и др.). По результатам этих работ опубликовано всесоюзное руководство (Лесосеменное районирова­ние основных лесообразующих пород в СССР, 1982).

При Министерстве сельского хозяйства СССР была организова­на служба по государственному сортоиспытанию лесных древесных пород. Подготовлены программные и методические документы по проведению сортоиспытания как некоторых быстрорастущих, так и ос­новных лесообразующих пород (Н.В. Старова, А.П. Царев, А.И. Ирош­ников и др.).

По вопросам частной генетики и селекции отдельных древесных пород работала целая плеяда исследователей во всех регионах стра­ны. Можно отметить только некоторых, именно тех, кто осуще­ствил масштабные опыты по гибридизации и вывел практически значимые гибриды лесных древесных пород. Среди них М.М. Вересин, В.И. Ермаков, А.Я. Любавская, Данченко А.М., Н.В. Старова, С.П. Иванников, В.В. Иевлев, Ю.Н. Исаков, М.К. Улюкина, Р.П. Царева. Интересные подходы по генетико-селекционному улучшению хвойных лесов в некоторых регионах России предложены в работе Л.Ф. Семерикова, Ю.Н. Исакова.

В селекции лесных древесных пород определяются направления и приоритеты. Более детально часть из этих проблем будет рассмот­рена в лекциях.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: