<<<  Назад

2016 год, № 59

УДК: 575.167; 631.527
ГРНТИ: 68.03; 68.35

УПРАВЛЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ «ГЕНОТИП-СРЕДА» - ВАЖНЕЙШИЙ РЫЧАГ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЕВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

ФАО подчеркнула (2014): «Техногенная интенсификация растениеводства не способна решить проблему дальнейшего повышения урожаев, но при этом связана с ростом энергозатрат и нарушением экологического равновесия в природе. Глобальный кризис растениеводства требует новой стратегии - биологизации, т.е. создания устойчивых и урожайных сортов, гибридов, видов». Н.И. Вавилов мечтал о создании конкретной теории селекции на продуктивность и урожай. В 1935 г. он писал: «Коллектив не может работать по интуиции, на случайных удачах». В 1984 г. группа исследователей открыла новый эпигенетический феномен - смену спектра генов под признаком продуктивности при смене лимитирующего фактора внешней среды. В период 1984-2014 гг. на основе этого открытия была развита Теория эколого-генетической организации количественного признака (ТЭГОКП) с 24-мя следствиями и 9-ю ноу-хау, решившая 14 задач, без решения которых генетику и селекцию растений разделяла, по словам Н.И. Вавилова, «глубокая пропасть». Из нее вышла гипотеза о природе (механизмах) феномена «взаимодействие генотип-среда» (ВГС), она экспериментально доказана. Показано, что ВГС - это самый мощный «рычаг» дальнейшего повышения урожаев с/х растений, и что в будущем человечество будет обеспечено пищей в основном за счет научного управления эффектами ВГС. Представлены 35 современных направлений селекции растений, показано, что 25 из них могут быть реализованы только в приоритетном Селекционном фитотроне.
Ключевые слова: Глобальный кризис в растениеводстве XXI века, теория селекции на продуктивность, роль взаимодействия «генотип-среда» в повышении урожаев, гипотеза полигении и QTL, современные направления и фитотронные технологии селекции

Литература:

1. Вавилов, Н. И. Избранные труды / Н. И. Вавилов. Т. 5. - М. ; Л., 1965. - 275 с.
2. Драгавцев, В. А. Уроки эволюции генетики растений / В. А. Драгавцев // Биосфера. - 2012. - Т. 4. - № 3. - С. 251-262.
3. Драгавцев, В. А. Модель эколого-генетического контроля количественных признаков растений / В. А. Драгавцев, П. П. Литун, Н. М. Шкель [и др.] // Доклады АН СССР. - 1984. - Т. 274, № 3. - С. 720-723.
4. Драгавцев, В. А. Генетика признаков продуктивности яровых пшениц в Западной Сибири / В. А. Драгавцев, Р. А. Цильке, Б. Г. Рейтер [и др.]. - Новосибирск : Наука СО АН, 1984. - 230 с.
5. Драгавцев, В. А. Эколого-генетический скрининг генофонда и методы конструирования сортов с/х растений по урожайности, устойчивости и качеству / В. А. Драгавцев. - СПб. : ВИР, 1998. - 52 с.
6. Кочерина, Н. В. Введение в теорию эколого-генетической организации полигенных признаков растений и теорию селекционных индексов / Н. В. Кочерина, В. А. Драгавцев. - СПб. : Дон Боско, 2008. - 86 с.
7. Драгавцев, В. А. Теория эколого-генетической организации количественных признаков / В. А. Драгавцев // Толковый словарь терминов по общей и молекулярной биологии, общей и прикладной генетике, селекции, ДНК-технологии и биоинформатике. - М. : Академкнига ; Медкнига, 2008. - Т. 2. - 308 с.
8. Чесноков, Ю. В. Эколого-генетическая организация количественных признаков растений и картирование локусов, определяющих агрономически важные признаки у мягкой пшеницы / Ю. В. Чесноков, И. В. Почепня, А. Бёрнер [и др.] // Доклады РАН. - 2008. - Т. 418, № 5. - С. 1-4.
9. Драгавцев, В. А. Как помочь накормить человечество / В. А. Драгавцев // Биосфера. - 2013. - Т. 5. - № 3. - С. 279-290.
10. Драгавцев, В. А. Эколого-генетическая регуляция систем развития продуктивности растений / В. А. Драгавцев // Материалы IV Всероссийской научно-практич. конференции с международным участием (26-29 марта 2012 г.). - Часть 1. - Нижний Тагил, 2012. - С. 133-139.
11. Краткий толковый словарь по лесной генетике и селекции. - Красноярск : Наука СО РАН, 2014. - 91 с.
12. Драгавцев, В. А. Инновационные технологии селекции растений на повышение продуктивности и урожая / В. А. Драгавцев, В. П. Якушев // Труды Кубанского государственного аграрного университета. - 2015. - № 3 (54). - С. 130-137.
13. Драгавцев, В. А. Новый метод генетического анализа полигенных количественных признаков растений / В. А. Драгавцев // Идентифицированный генофонд растений и селекция. - СПб. : ВИР, 2005. - С. 20-35.
14. Рахман, М. Новые подходы к прогнозированию гетерозиса у растений / М. Рахман, В. А. Драгавцев // Сельскохозяйственная биология. - 1990. - № 2. - С. 3-12.
15. Нечипоренко, Н. Н. О возможности прогноза уровней и знаков коэффициентов экологической корреляции / Н. Н. Нечипоренко, В. А. Драгавцев // Генетика. - 1986. - Т. 22. - № 4. - С. 616-623.
16. Драгавцев, В. А. Механизмы сдвигов доминирования количественных признаков яровой пшеницы в разных географических точках / В. А. Драгавцев, И. В. Драгавцева // Генетика. - 2011. - Т. 47. - № 5. - С. 1-6.
17. Сеченов, И. М. Физиология нервной системы / И. М. Сеченов, И. П. Павлов, М. Е. Введенский. - М., 1952. - 142 с.
18. Гумилевский, Л. И. В. И. Вернадский / Л. И. Гумилевский. - М. : Молодая гвардия, 1961. - 320 с.
19. Синская, Е. Н. О категориях и закономерностях изменчивости в популяциях высших растений / Е. Н. Синская // Проблемы популяций у высших растений. - Л. : Сельхозиздат, 1963. - 124 с.
20. Инге-Вечтомов, С. Г. Генетика с основами селекции / С. Г. Инге-Вечтомов. - М. : Высшая школа, 1989. - 591 с.
21. Spearman, C. American Journal of Psychology / C. Spearman. - 1904. - Vol. 15, № 88. - Р. 72-101.
22. Пирсон, К. Грамматика науки / К. Пирсон. - М., 1905. - 655 с.
23. Fisher, R. A. The genetics theory of natural selection / R. A. Fisher. - 2nd ed. - New York, 1958. - 318 р.
24. Borojevic, S. Can we develop varieties and races as we model them? / S. Borojevic // Proc. XIV Int. сongr. оf genetics. - M., 1978.
25. Михайленко, И. М. Математические модели в селекции растений. Сообщение II. Алгоритмы управления генетико-селекционным улучшением хозяйственно-ценных свойств самоопылителей / И. М. Михайленко, В. А. Драгавцев // Сельскохозяйственная биология. - 2013. - № 1. - С. 35-41.
26. Якушев, В. П. Агротехнологические и селекционные резервы повышения урожаев зерновых культур в России / В. П. Якушев, И. М. Михайленко, В. А. Драгавцев // Сельскохозяйственная биология. - 2015. - Т. 50. - № 5. - С. 550-560.
27. Стент, Г. Молекулярная генетика / Г. Стент, Р. Кэлиндар. - М. : Мир, 1974. - 614 с.
28. Тищенко, В. Н. Генетические основы адаптивной селекции в зоне лесостепи / В. Н. Тищенко, Н. М. Чекалин. - Полтава, 2005. - 250 с.
29. Плотникова, Л. Я. Научное наследие Н. И. Вавилова / Л. Я. Плотникова. - М. : ТСХА, 2007. - С. 179-180.
30. Аксенович, Т. И. Генетический анализ: этапы развития, проблемы и перспективы / Т. И. Аксенович // Вестник ВОГиС. - 1999. - № 10. - С. 7.
31. Васильев, А. Г. Эпигенетические основы фенетики / А. Г. Васильев. - Екатеринбург : Академкнига, 2005. - 640 с.
32. Лутова, Л. А. Современные технологии в биологии растений / Л. А. Лутова // Материалы Всероссийской школы молодых ученых по экологической генетике. - Краснодар, 2012. - С. 82-100.
33. Ситуация в сфере использования генетически модифицированных организмов: фальшивые обещания, неудавшиеся технологии / под ред. проф. А. С. Баранова. - М., 2012. - 99 с.
34. Драгавцев, В. А. Эколого-генетическая организация количественных признаков растений и теория селекционных индексов / В. А. Драгавцев // Экологическая генетика культурных растений : сб. докладов на школе молодых ученых по экологической генетике. - Краснодар : ВНИИ риса, 2012. - С. 31-50.
35. Ратнер, В. А. Генетика, молекулярная кибернетика. Личности и проблемы / В. А. Ратнер. - Новосибирск : Наука СО РАН, 2002. - 272 с.
36. Драгавцев, В. А. Эволюция парадигм наследования и развития и их ведущая роль в создании инновационных селекционных технологий / В. А. Драгавцев, С. И. Малецкий // Биосфера. - 2015. - Т. 7. - № 2. - С. 155-168.
37. Дьяков, А. Б. Разнонаправленность сдвигов количественного признака индивидуального организма под влиянием генетических и средовых причин в двумерных системах признаковых координат / А. Б. Дьяков, В. А. Драгавцев; под ред. В. А. Драгавцева // Алгоритмы эколого-генетической инвентаризации генофонда и методы конструирования сортов с/х растений по урожайности, устойчивости и качеству: методические рекомендации. - СПб. : ВИР, 1994. - С. 22-47.
38. Засухи в СССР, их происхождение, повторяемость и влияние на урожай / ред. А. И. Руденко. - Л.: Агрометеоиздат, 1958. - 206 с.
39. Драгавцев, В. А. Новые подходы к экспрессной оценке генотипической и генетической (аддитивной) дисперсий свойств продуктивности растений / В. А. Драгавцев, Г. А. Макарова, А. А. Кочетов [и др.] // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2012. - Т. 16. - № 2. - С. 427-436.
40. Михайленко, И. М. Математические модели в селекции растений. Сообщение I. Теоретические основы идентификации генотипов по их фенотипам при отборе в расщепляющихся поколениях / И. М. Михайленко, В. А. Драгавцев // Сельскохозяйственная биология. - 2013. - № 1. - С. 26-34.
41. Михайленко, И. М. Основные принципы моделирования систем взаимодействия «генотип-среда» / И. М. Михайленко, В. А. Драгавцев // Сельскохозяйственная биология. - 2010. - № 3. - С. 26-35.

Авторы:

1. Драгавцев Виктор Александрович, д-р биол. наук, академик РАН, гл. научный сотрудник лаборатории экофизиологии растений, Агрофизический научно-исследовательский институт.
2. Драгавцева Ирина Александровна, д-р с.-х. наук, профессор, гл. научный сотрудник; Лаборатория управления воспроизводством в плодовых агроценозах и экосистемах, Северо-Кавказский зональный НИИ садоводства и виноградарства.
3. Ефимова Ирина Львовна, научный сотрудник лаборатории питомниководства; Лаборатория управления воспроизводством в плодовых агроценозах и экосистемах, Северо-Кавказский зональный НИИ садоводства и виноградарства.
4. Моренец Анна Сергеевна, мл. науч. сотрудник; Лаборатория управления воспроизводством в плодовых агроценозах и экосистемах, Северо-Кавказский зональный НИИ садоводства и виноградарства.
5. Савин Игорь Юрьевич, д-р с.-х. н., проф., зам. директора по науке, Почвенный институт им. В.В. Докучаева.