Николай Вавилов

Всматриваясь в свои таблицы полевых наблюдений, сравнивая поражаемость сортов и разновидностей, гибридов и популяций, Николай Иванович все больше убеждался, что «распределение иммунитета» зависит прежде всего от биологической индивидуальности гриба-паразита, от его специализации. Без ответа оставался пока вопрос, почему к узкоспециализированным паразитам одни сорта восприимчивы в большей степени, другие — в меньшей, а третьи вообще иммунны. Целые ботанические виды — пшеницы дурум, полоникум, тургидум — одинаково стойки к типично «хлебным» заболеваниям. Случайностью это быть не могло! Еще в Англии, проводя наблюдения над коллекцией профессора Персиваля. Вавилов установил: из 206 сортов твердой пшеницы 203 оказались устойчивыми, то есть три генетически обособленных вида тетраплоидных пшениц, несмотря на разнообразие их сортов и форм, отличаются от всех остальных видов своим отношением к узкоспециализированным паразитам. Эти виды составляют самостоятельную группу — пшениц двузернянок. Доказательством их генетического родства являются прежде всего их скрещиваемость между собой и способность гибридов давать плодовитое потомство.

Объясним иммунитет к узкоспециализированным паразитам и у пшениц однозернянок: среди нынешних культурных сортов пшеницы эти сорта занимают особое место и не скрещиваются с новыми, они более близки к своим дикорастущим предкам, имеют распадающийся при созревании на части колос и пленчатое зерно.

Среди сортов овса стойкими к болезням оказались лишь немногие формы — и тоже занимающие генетически особое место. У мягких пшениц, как выяснилось, генетические группы выражены весьма слабо, поэтому их реакции на заболевание в общем очень схожи.

Генетически более однородны ячмени, их сорта легко скрещиваются и дают гибриды. По-видимому, этим, как считал Вавилов, объясняется отсутствие среди них высокоиммунных к мучнистой росе и ржавчине.

Ученый пришел к выводу, что сорта пшеницы, овса и ячменя, обладающие сильным иммунитетом, имеют свои внешние или внутренние особенности, признаки, свойства, то есть генетически отличимы от своих более восприимчивых к болезням собратьев.

Таким образом, Вавилов подошел ко второй тайне иммунитета растений: зная генетическое положение сорта среди других сортов, можно предвидеть его реакцию на специализированных паразитов. Иными словами, восприимчивость или невосприимчивость к ним может служить важным физиологическим признаком, а такие грибные заболевания, как мучнистая роса, бурая ржавчина, желтая ржавчина, выступают в роли своеобразных «реактивов» при селекции и генетическом изучении сортов.

Весьма поучительна в связи с этим история и с черноколосой «персиянкой» — пшеницей, на которую исследователь обратил внимание, еще будучи практикантом на селекционной станции МСХИ, а потом охотился за ней в Иране. В одном из писем он писал: «Я вот уже много лет имею дело с персидской пшеницей. Скрещивали мы ее со всеми видами, многими разновидностями. Чем больше ею занимаемся, тем больше любопытного…»

Персиянка внешне походила на мягкую пшеницу, но имела черный колос и стержень вдвое длиннее. В родство с мягкой она не вступала, как и с карликовыми пшеницами, а вот ее скрещивания с твердой, английской и другими пшеницами двузернянками легко удавались, гибриды давали плодовитое потомство. Так с помощью реакции на иммунитет Вавилов открыл новый вид пшеницы, который по физиологическим и генетическим признакам оказался ближе к твердым, чем к мягким, хотя на мягкие внешне походил гораздо больше.

Классификация культурных растений по месту обитания убеждала, что их иммунитет к болезням — также и важный экологический признак, вырабатываемый под влиянием естественного отбора только в условиях, способствующих развитию инфекции. Среда обитания и естественный отбор — могучие факторы в выработке иммунитета. Вавилов отмечал, что можно установить области концентрации иммунных видов и области сосредоточения восприимчивых к болезням сортов. Последние находятся там, где иммунитет не играет никакой роли в естественном отборе. Так исследователем была открыта еще одна тайна иммунитета. Вывод: в основе селекции должно быть создание сортов, обладающих групповым или комплексным иммунитетом.

«Установленные нами закономерности, или законы распределения сортового и видового иммунитета, не являются абсолютными», — писал Вавилов. Появление новых рас и других форм инфекционных грибов — ржавчины, головни и прочих возбудителей заболеваний у хлебных злаков и у растений иных родов и семейств — может изменить иммунитет их, вот почему надо постоянно находить или создавать новые иммунные формы растений. Достижению этой цели в значительной мере была подчинена не только личная научно-исследовательская работа Вавилова, но и вся деятельность по сбору мировой коллекции растений, проводимая Отделом прикладной ботаники и селекции, затем осуществляемая в мировом масштабе деятельность Всесоюзного института растениеводства (ВИРа), организатором и директором которого Николай Иванович Вавилов являлся много лет.