Агробиология - Страница 84

Теперь уже хорошо известно, что отличие природы озимых растений от яровых заключается в том, что для одного из периодов индивидуального развития, называемого периодом (стадией) яровизации, озимых растений требуются более низкие температурные условия, нежели для яровых растений. Досконально выяснено, что сорта озимых и яровых растений (пшеницы, ячменя, ржи, овса и др.) представлены переходным рядом по свойству озимости. Одни сорта требуют для прохождения стадии яровизации более низких температур и более длительного периода времени, другие сорта требуют менее низких температур, третьи сорта для прохождения стадии яровизации требуют ещё менее низких температур и могут довольно быстро проходить свою стадию яровизации ежегодно при весеннем посеве. Последние сорта и называются яровыми.

Таким образом, выяснено, что различные сорта, например пшеницы, являются в разной степени озимыми или яровыми.

Различная степень яровости или озимости создаётся и закрепляется естественным отбором в процессе эволюционного формирования этих растений. Вопрос закрепления свойств озимости или яровости для агронауки был уже давно ясен. Озимые при весеннем посеве не могут плодоносить, поэтому они выпадают, не оставляют потомства, — остаются только яровые формы. Наоборот, яровые растения пшеницы и многих других культур при осеннем посеве зимой вымерзают, — остаются только озимые. Неясен был вопрос: каким путём идёт само создание озимости или яровости?

Мы уже довольно хорошо изучили условия, требуемые озимыми растениями для прохождения ими стадии яровизации. На этой основе путём предпосевной яровизации озимые растения любого сорта пшеницы, ржи, вики и других культур в любом районе при весеннем посеве можно заставить плодоносить.

На основе этих же знаний мы в 1935 г. приступили к постановке опытов но переделке путём воспитания природы самих требований растений к условиям внешней среды для прохождения стадии яровизации.

Известно, что путём предпосевной яровизации, разработанной нами как агротехнический приём, природа растений, их требования к условиям внешней среды не переделываются. Путём предпосевной яровизации мы создаём, лишь те внешние условия, которые требуются этими растениями для нормального индивидуального их развития. В данном же случае мы поставили вопрос о переделке уже самой природы требований этих растений.

Теоретические предпосылки для постановки этих опытов были следующие. Требования растений к условиям внешней среды для развития, например для прохождения стадии яровизации, у каждого сорта выражены своей амплитудой колебаний. Например, для яровизации озимой пшеницы Кооператорка требуется температура примерно от 0 до 15–20° тепла, причём при 15–20° растения Кооператорки хотя и проходят стадию яровизации, но чрезвычайно медленно. Так, если яровизация сорта Кооператорка при температуре 0–2° требует 40 дней, то при температуре 15–20° она требует 100–150 дней. Для практического, хозяйственного выращивания озимых растений яровизировать при температуре 15–20° невозможно.

Понятно, что прохождение процессов яровизации у растений одногои того же сорта при температуре 0–2° и при температуре 15–20° будет относительно разным не только по быстроте течения процессов, но оно будет относительно разным и качественно. Клетки конуса нарастания растений пшеницы (где и происходят процессы яровизации), развиваясь при температуре 0–2°, и клетки конуса нарастания другого растения пшеницы того же сорта, развиваясь (яровизируясь) при температуре 15–20°, будут сходными в том отношении, что и первые и вторые обладают качеством яровизации. Только это качество (качество яровизации) клеток может дальше видоизменяться, развиваться в направлении движения к образованию колоса и органов плодоношения. Но эти яровизированные клетки — у одного растения при 0–2°, а у другого при температуре 15–20° — будут качественно отличаться друг от друга. Ведь то или иное температурное состояние является необходимейшей составной частью условий прохождения процесса яровизации. Поэтому мы и предположили, что при разных температурных условиях будут получаться яровизированные клетки относительно разные, причём это относительное биологическое различие будет заключаться в том, что следующее поколение растений, полученное из. семян растений, яровизированных при высокой температуре (15–20°), будет легче, быстрее проходить свою стадию яровизации при этой же высокой температуре.

Ход наших рассуждений был такой. Яровизированные клетки получаются в конусе нарастания. Из них развивается вся дальнейшая непрерывная цепь клеток соломины, колоса, мужских и женских половых клеток. Таким образом, в известный момент развития растений яровизированные клетки являются непосредственными исходными клетками для всего дальнейшего построения организма, который в будущем даст зрелые семена. Поэтому, если яровизированные клетки у двух растений одного и того же сорта, благодаря разным температурным условиям в период прохождения яровизации, получились разными, то это различие в той или иной форме будет пронесено всеми последующими клетками и биологически отражено в половых клетках, следовательно, и в новых семенах.

Растения в своих требованиях к условиям внешней среды для прохождения всего цикла развития, как говорит д-р Презент, повторяют, в известной мере отображают, пройденный путь предков. Чем более близки предки, тем в большей степени их пройденный путь развития остаётся биологически запечатлён, аккумулирован в данном потомстве. Поэтому, несмотря на то, что взятая нами для опыта озимая пшеница, для переделки её природы в яровую, веками, из поколения в поколение проходила процесс яровизации при сравнительно низких температурах (намного ниже, нежели яровые пшеницы), мы предположили, что не так уже много потребуется новых поколений, яровизируемых при высоких температурах, чтобы эта пшеница стала наследственно яровой.