(ДО 120 РІЧЧЯ ВІТЧИЗНЯНОЇ СЕЛЕКЦІЇ ЦУКРОВИХ БУРЯКІВ)
М.В. Роїк
Академік УААН
(Закінчення. Початок у №66)
У 1939 році в зв'язку з розширенням площ під цукровими буряками за часів СРСР з'явилась необхідність створення селекційної установи по цукрових буряках в зоні північного степу і розпочалась селекційна робота на Уманському опорному пункті Всесоюзного інституту цукрових буряків. Тут ставили експерименти науковці ВНІЦу проф. В.П.Зосимович (міжвидова гібридизація), П.Є.Ярошевський (методика самозапилення), проф. О.І.Федоров (міжсортове схрещування), проф. М.О. Неговський (яровизація і поліплоїдія), доктор наук Н.Е. Зайковська (цитоем бріологія буряка), проф. І.Я.Балков (селекція на гетерозис).
З початку 60 х років на Уманському пункті почалася інтенсивна селекційна робота зі створення ЧС форм (Г.М. Макогон і ін.).
Попервах добір стерильних по пилку рослин проводився на багатонасінних буряках, потім почався пошук однонасінних ліній закріплювачів О типу Ефективність цієї роботи особливо зросла після обміну лініями О типу із селекціонерами НДР й інших установ (усередині країни). Перший однонасінний диплоїдний гібрид на стерильній основі, створений селекціонерами Умані і Верхнячки, був районований у 1981р.
Серед найбільш відомих нині гібридів уманської селекції диплоїдні ЧС гібриди: Ювілейний (створений разом з Верхнячською ДСС, районований з 1981 р.) і Український ЧС 70 (створений разом зі Львівським опорним пунктом ВНІЦу, занесений до Реєстру сортів з 1992р.).
З 2002 р. у Реєстрі гібрид Український ЧС 72 однонасінний диплоїдний гібрид, рекомендований для вирощування в зоні Лісостепу. Потенціал продуктивності по збору цукру 80,0 ц/га, що на 10 % вище стандарту.
Гібриди Уманський ЧС 90 і Уманський ЧС 97 (у Реєстрі з 2003 р.) мають підвищений адаптаційний потенціал, вони рекомендовані для вирощування в зонах Лісостепу, Полісся і Степу. Крімвисокого збору цукру (відповідно 80,3 і 76,6 ц/га) вони характеризуються стійкістю до церкоспорозу, коренеїду, гнилі коренеплодів, високими технологічними якостями сировини. Триплоїд ний гібрид Софія уманської селекції (у Реєстрі сортів з 2004 p.), одержав високу врожайність і цукристість одночасно (збір цукру 103 ц/га). Гібрид КВ Умань (2004 р.) рекомендований для вирощування в зонах Лісостепу і Полісся.
Особливе місце у становленні й розвитку української вітчизняної селекції займає Інститут цукрових буряків УААН. Функціонувати він почав з 1922 р. як Науковий інститут селекції (НІС). У 20 30 і роки, коли науковими відділами керували професори Е.Ф.Вотчал, В.В.Колкунов, О.О.Табенцький, Г.А. Ле витський, І.М.Толмачов, основна діяльність інституту була спрямована на вивчення фізіолого анатомічних особливостей цукрових буряків. Результати цих досліджень досить повно відбиті в монографії «Буряківництво», т. 1 (1940 р.) і, власне кажучи, є неперевершеними дотепер.
У 30 і роки зусиллями професорів В.Ф.Савицького, О.Ф. Гельмера, А.З.Ар химовича, О.І.Харечко Савицької, кандидатів наук Т.Ф.Гринько, Б.М.Лебе динського, М.Г.Бордонос, Н.Е.Зайковської, селекціонерів В.В.Михалевича, Л.І.Федоровича й інших в Інституті і його мережі були виконані глибокі генетичні і цитоембріологічні дослідження з мінливості і спадкування різних ознак, у тому числі врожайності, цукристості, роздільно плідності, аутостерильності, аутофертильності і впливу самозапилення на продуктивність, вивчалася каріологія роду Beta L, міжвидова гібридизація, хромосомні аберації, ембріональний розвиток, спадкування аномалій і ін. Одночасно проф. В.П. Зосимовичем була виконана велика робота з міжвидової гібридизації, яка проливає світло на походження й еволюцію цукрового буряка, що завершилася загальновизнаною класифікацією видів роду Beta L.
Одержані ученими ВНІЦу результати були широко опубліковані і стали класикою генетичної науки з буряківництва. Результатами цих досліджень досі користуються вчені багатьох країн.
У ті ж роки О.К.Коломієць (1932 p.), Т.Ф.Гринько (1933 p.), а трохи пізніше Л.І.Федорович, Г.С.Мокан, О.В.Попов і інші почали селекцію однонасінних цукрових буряків (з 1957 року в Інституті цією проблемою керував М.І.Орловський, а потім С.П.Севостьянов).
З 50 х років минулого сторіччя у світовому бурякосіянні відбулася епохальна подія: на зміну багатонасінним сортам і гібридам прийшли однонасінні форми цукрових буряків. У їхньому створенні винятково велика роль належить Ользі Кирилівні Коломієць (1894 1977 pp.), що йшла до своєї мети майже піввіку. Свої перші добори рослин з малим числом плодів у клубочку вона зробила в 1928 році на Верхнячській станції. Потім були ВНІЦ (1932 1936р.), Інститут ботаніки АН УРСР (1937р.), Білоцерківський СП (1938 1941р.) і, нарешті, Білоцерківська станція (з 1944 по 1975 рік). Основними методами її роботи були індивідуальний добір, самозапилення (на першому етапі), гібридизація, оцінка на ознаку однонасінності і прискорене розмноження, що добре видно на прикладі створення нею першого в історії нашої країни сорту Білоцерківський однонасінний. На жаль, оцінити гібридні номери по продуктивності і зібрати насіння не довелося: почалася Велика Вітчизняна війна і селекційні поля стали ареною танкових боїв. Випадково збереглася лише незначна частка знеособленого насіння. Як пише О.К.Коломієць (1958), із залишків насіння склали суміш і в 1944 р. висіяли на Білоцерківській ДСС «методом розсади». По суті усе довелося починати заново. У ті ж післявоєнні роки селекція однонасінних цукрових буряків розгорнулася на Ялтушківському опорному пункті ВНІЦ селекціонерами О.В.Поповим та Г.С. Моканом.
У розвитку селекційно генетичних досліджень по цукрових буряках важливу роль відіграли багато видатних вчених і селекціонерів практиків, імена яких увійшли в історію вітчизняної науки. Але лише О.К.Коломієць, О.В.Попову і Г.С. Мокану, незважаючи на численні труднощі і перешкоди, вдалося успішно завершити роботу (через чверть століття після створення однонасінної форми) щодо перших однонасінних сортів «Білоцерківський однонасінний» та Ялтушківський однонасінний» і першого гібрида «Ялтушківський гібрид» (на фертильній основі). За створення однонасінного буряка селекціонерам О.К.Коломієць, Г.С.Мокану, О.В. Попову була присуджена Ленінська премія за 1958 рік. Високу нагороду одержали також генетики В.П.Зосимо вич, М.Г.Бордонос і директор Інституту І.Ф.Бузанов.
У наступні роки селекція однонасінних сортів популяцій стала переважаючою в тематиці інституту і його мережі.
У 60 і і 70 і роки, крім інтенсивної селекції однонасінних сортів популяцій, в Інституті і його мережі розгорнулися масштабні дослідження зі створення поліплоїдних, а точніше анізоплоїдних гібридів (М.О.Неговський, С.Т. Бережко, 3.0. Болєлова, Л.М.Чемерис, М.С.Грицик, Г. М. Макогон). Робота завершилася створенням одного багатонасінного і шести однонасінних (точніше одно і багатонасінних) анізоплоїдів, що широко використовувалися до середини 80 х років. Пік полігібридів прийшовся на 1978 1980 роки, коли вони висівалися на площі понад мільйон гектарів. Однак через ряд недоліків (низькі схожість і одно насінність, нерівномірне розміщення рослин і ін.) до кінця 80 х років вирощування полігібридів припинилося.
Паралельно зі створенням полігібридів у ті ж роки поступово розвивалися дослідження з використання цитоплазматичної чоловічої стерильності (ЦЧС) у селекції на гетерозис. Спочатку ця робота велася на багатонасінних буряках, а з кінця 60 х років основним об'єктом селекціонерів став однонасінний буряк. На жаль, створенню комбінаційно цінних багатонасінних компонентів на цьому етапі приділялася недостатня увага, що негативно позначилося й на продуктивності ЧС гібридів. Лише з організацією Селекцентру ВНІЦ (1978 р.) і прийняттям Програми селекційних робіт на гетерозис (керівник професор Балков І.Я.) почалася спеціалізація селекційних установ і концентрація спільних зусиль на формуванні комбінаційно цінних ліній О типу, простих ЧС гібридів і багатонасінних запильників. Ця робота в більш досконалому виді (програма «Бетаінтеркрос») триває і зараз під керівництвом М.В. Роїка і О.Г. Кулика. Створено гібриди Київський ЧС 62 (1996), Альтий (1998р.), БЦ СИД (2004 г), а також трип лоїдні ЧС гібриди "Аспікард", "Етюд", "Ольжич" (2006).
Професор В.П. Зосимович (1899 1981 pp.) безпосередньо селекційною роботою не займався, але також увійшов в історію біологічної науки своїми глибокими дослідженнями у сфері еволюції, систематики, міжвидової гібридизації і поліплоїдії цукрових буряків.
Багато зробила для прогресу в селекції буряків Марія Григорівна Бор донос, яка в числі перших прийшла до висновку про рецесивний характер роздільно плідності, виклала принципи селекції на однонасінність, і, незважаючи на гоніння з боку «лисенківців», не змінила своїх поглядів і доклала чимало зусиль для збереження й розвитку генетичних досліджень по цукрових буряках в Інституті.
Обмежені розміри статті не дозволяють детально зупинитися на здобутках усіх тих, хто зробив вагомий внесок у розвиток селекції цукрових буряків. Тим не менш, хотілося б відзначити імена академіка А.Л.Мазлумова, селекціонерів Т.Ф. Гринько, О.Ф. Гельмера, Б.М. Лебединського.
Особливе місце серед учених буряківників, що рухали вперед генетику і селекцію цукрових буряків, займає доктор біологічних наук професор В'ячеслав Фабіанович Савицький (1902 1965 pp.), ім'я якого довгі роки віддавалося забуттю. Учень академіка М.І.Вавілова і професора Г.Д. Карпеченка, він прийшов на Білоцерківську станцію в 1926 р. генетиком, що подає великі надії, а через два роки став керівником лабораторії генетики НІС (Київ). За 14 довоєнних років опублікував близько 50 фундаментальних праць з генетики і селекції, керував дослідженнями з однонасінності. Виняткову цінність представляє його робота «Генетика цукрових буряків» (складова частина монографії «Буряківництво»). Праці В.Ф.Савицького з мінливості, кореляції і спадковості різних ознак були помічені вченими багатьох країн. Він рано став доктором наук і професором, читав лекції в двох вузах.
Арешт і загибель М.І.Вавілова, Г.Д.Карпеченка й інших відомих учених генетиків стали для нього сигналом тривоги за своє життя, за долю генетики. У 1943 р. він емігрував спочатку в Польщу, потім у Німеччину (1945), а пізніше в США (1947). У липні 1948 р. при обстеженні насінницьких плантацій багатонасінних буряків (Мичиганский гібрид 18) у Салеме, штат Юта, В.Ф. Савиць ким у присутності Дж.МакФарлейна й інших учених було виявлено п'ять однонасінних рослин, дві з яких виявилися само фертильними й дали початок широко відомим лініям SLC 101 і SLC 107. Разом з іншим американським генетиком Ф.Оуеном на базі цих ліній він одержав однонасінні лінії закріплювачі ЦЧС (О типу) і розробив генетичну схему виробництва гібридів на стерильній основі. У1964 році гібриди займали в США понад 80% усіх посівів цукрових буряків (М. І. Орловський).
У ті ж роки однонасінна самофертильна лінія О типу SLC 101 і інші були розіслані В.Ф.Савицьким у багато бурякосійних країн Європи, у тому числі й на Іванівську ДСС, де в 30 і роки О.Ф. Гельмер вивчав перші «стерильні раси» і гібриди з їхньою участю. Розгорнулися всебічні дослідження, пошук і залучення нових форм буряків в селекцію на гетерозис. Так почалася «нова ера» у культурі буряків. Нині створення однонасінних гібридів на ЧС основі є генеральним напрямком у селекції всіх бурякосійних країн світу й у цьому є безсумнівна заслуга професора В.Ф. Савицького.
Ім'я В.Ф.Савицького нерозривно зв'язано з іменем цитолога і цитоембріолога, ученого зі світовим ім'ям Олени Іванівни Харечко Савицької (1901 1986 pp.), яка постійно була поряд з чоловіком, але ніколи в його тіні. Дослідження проф. О.І. Харечко Савицької по аутостерильності й аутофертильності буряків, ембріональному розвитку і процесу розвитку насіння, каріології роду Beta L, міжвидовій гібридизації, хромосомних абераціях, експериментальному одержанню поліплоїдії і самозапилених ліній займають помітне місце в класичній літературі з біології цукрового буряка. Як писав Дж. Мак Фарлейн (1993), «О.І. Савицька Харечко завоювала світову репутацію і визнання своїми цитологічними дослідженнями». Разом з В.Ф. Савицьким вона одержала дві нагороди за створення однонасінних гібридів і була членом генетичних товариств ряду країн, що за американськими мірками є свідченням визнання великих наукових заслуг. На наукові праці О.І. Харечко Савицької дедалі частіше посилаються вчені багатьох країн і в тому числі й України.
В усі роки Інститут приділяв постійну увагу науково методичним питанням і підвищенню кваліфікації кадрів селекціонерів і генетиків. В інституті регулярно проводяться представницькі з'їзди, наради, наукові (методичні) ради, ради по захисту дисертацій, наукові конференції і робочі засідання з найрізноманітніших питань селекції. В історії Інституту були періоди злету і падіння, прогресивні віяння (розвиток генетичних досліджень наприкінці 20 х початку 30 х pp., перехід до селекції однонасінних буряків й ін.) і, разом з тим, дії, що гальмували розвиток науки (заборона на метод інцухта, знищення самозапилених ліній, відставання з переходом до селекції на гетерозис і ін.). Проте, класичні дослідження, виконані в довоєнні роки і викладені в капітальній праці «Буряківництво»(т.1) і інших публікаціях склали «золотий фонд» вітчизняної генетики в галузі буряківництва.
У післявоєнні роки відомі події негативно вплинули на подальший прогрес біологічної науки і насамперед генетики, але практичні досягнення се лекціонерів буряківників визнавалися в усьому світі. Нині селекціонери «другого покоління» Інституту і його мережі (В.Н. Булін, В.І. Власюк, М.С. Грицик, Л.Н. Дідик, О.Г. Кулик, O.K. Лободин, A.C. Лейбович, А.Е.Манько, М.В. Роїк і ін.) роблять усе від них залежне для проведення селекційно генетичної роботи на рівні сучасних знань.
Згодом головною функцією Інституту стало методичне керівництво великою мережею наукових установ і надання практичної допомоги виробництву. Крім дослідних станцій України Інститут в усі роки свого існування курував дослідження селекційних установ Російської Федерації, Білорусії, Молдавії, Казахстану, Киргизії, Прибалтики.
На жаль, після розпаду Союзу співробітництво в області селекції занепало: припинилося розмноження спільно створених гібридів, утруднилося відновлення матеріально технічної бази, обірвалися наукові контакти, яким раніше приділялось винятково важливе значення. Буряківництво України, як і інших країн, потрапило у велику залежність від західних фірм, увійшло в період затяжної кризи. Площі під вітчизняними сортами і гібридами скоротилися в 2 3 рази, посіви буряка більш як у 3 рази, хоча число зареєстрованих у Каталозі нових сортів і гібридів зросло більш, ніж у 10 разів.
У країні загрозливо зростають плантації закордонних гібридів і, відповідно, падає частка вітчизняних. А, тим часом, для буряківників і переробників сировини це має значення. Так, майже всі закордонні гібриди, за класифікацією В.П. Зосимовича (1960 p.), відносяться до так званого Західного екотипу, вітчизняні до Східного. По циклу розвитку від насіння до насіння (т.зв. ботанічна спілість) західні гібриди, створені в умовах довгого вегетаційного періоду (з березня по грудень), більш пізньостиглі, ніж вітчизняні й в умовах короткого літа меншивітушні. Це їхня перевага.
Але з тієї ж причини серед них більше «упертюхів» рослин, що не продукують насіння при висадковому способі розмноження. Оскільки на Заході буряки переробляються в міру надходження (зберігаються не більше 3 х днів), селекція на стійкість до кагатних гнилей там теж не велася й в умовах тривалого збереження коренеплодів на цукрових заводах імпортні гібриди явно поступаються вітчизняним по лежкості.
Об'єктивності заради варто нагадати, що нині селекціонери всіх країн працюють у тому самому напрямку: створення гетерозисних гібридів буряків на стерильній основі. Але селекціонери провідних європейських компаній почали створювати гібриди на стерильній основі значно раніше і на іншому вихідному матеріалі. Вони широко використовували добре відселектовані американські форми, включаючи О типи (ретельно охоронювані за принципом «ноу-хау») і створені на їхній основі європейські самофертильні лінії, стабільні по стерильності і роздільно плідності, на базі яких формують прості гібриди. Важливе значення надавали і батьківським багатонасінним формам. Чудова технологія селекційного процесу (самозапилення, гаплоїдія, біотехнологія, оцінка закріплювальної і комбінаційної здатності і т.п.), науково обґрунтована підготовка насіння до посіву, що включає обробку ростовими речовинами і засобами захисту рослин у поєднанні з інкрустацією і дражуванням, дозволяють закордонним колегам застосовувати найсучасніші методи комплексної оцінки вихідних компонентів і гібридів, створювати нові комбінації, поліпшувати насіння за продуктивністю і посівними якостями.
Наші селекціонери, як уже зазначалось, включилися в цю роботу значно пізніше і на іншому вихідному матеріалі гетерозиготному за ознакою однонасінності і нестабільному по закріплювальній здатності. До того ж, селекціонери України працюють на застарілому обладнанні, не забезпечені фінансами ні з боку держави, ні з боку спонсорів. Проте, вдалося виділити цінні номери материнські і батьківські форми, й сформувати досить високопродуктивні гібриди. Завдяки виконаній у попередні роки селекційній роботі, спрямованій на створення популяцій, придатних для тривалого зберігання в кагатах, багато вітчизняних гібридів, що створені на їхній основі, перевершують закордонні по стійкості до хвороб у період вегетації й у процесі збереження на кагатних полях. Вони менше гниють, показують більш високу цукристість, доброякісність соку і більш високий вихід цукру з одиниці сировини.
ІЦБ і в сучасних ринкових умовах примножує, розвиває здобутки попередніх років. Перебудова наукової і виробничої діяльності в ІЦБ поглиблюється й уже приносить вагомі плоди. Наприклад, у 2007р. виконано значний обсяг робіт з фундаментальних і прикладних досліджень згідно з НТП УААН «Цукрові буряки та мало поширені коренеплідні й технічні культури», «Зернові культури», «Кормовиробництво», «Генетичні ресурси», «Землеробство», «Сільськогосподарська біотехнологія», «Родючість ґрунтів», «Біосирови на» та Тематичним планом НДР Інституту цукрових буряків.
Є певні здобутки і в напрямі створення селекційних матеріалів однонасінних гібридів на ЦЧС основі. В екологічному сортовипробуванні вивчено 528 нових гібридів за програмами «Бетак рос». До Держреєстру сортів рослин України з 2007 року занесено стійкий до ризоманії гібрид цукрових буряків «Різольт», а гібрид під номером «ІЦБ 0505» рекомендований до занесення в Реєстр із 2008 року. З 2009 року до Реєстру рослин занесено 2 високопродуктивних та 2 стійких до ризоманії гібридів. Ще 10 нових гібридів цукрових буряків на ЦЧС основі заявлено до держсортовипробування. Створено роздільно плідну форму кормових буряків і передано до державного сортовипробування сорт кормових буряків «Володій», а також два сорти озимої пшениці і сорт вики ярої.
Науковцями ІЦБ розроблено способи вирощування цукрових буряків у коротко ротаційних сівозмінах; наукові основи мінімізованих технологій обробітку ґрунту, технологічних процесів і технічних засобів для догляду за посівами цукрових буряків і їх насінників, а ще методику визначення ступеня адвентивної ембріоні; проекти молекулярно генетичних паспортів ліній цукрових буряків; метод визначення чистоти, вирівняності та інших показників посівних якостей цукрових буряків. Також досліджено основні показники стабілізації гумусного режиму ґрунту при використанні побічної продукції рослинництва як органічного добрива; вивчено процеси формування фосфорно калійного фонду чорноземних ґрунтів залежно від системи ведення сівозмін; розроблено способи їх корегування і ефективність комплексних добрив, що містять мікроелементи в халатній формі, а також нового мінерального добрива «Агролайф». Розмножено та визначено господарсько цінні ознаки у 40 зразках цукрових і кормових буряків, а 31 їх зразок відтворено й передано до Національного сховища насіння. Створено електронну базу даних обліку та руху насіння колекційних зразків тощо.
Підсумовуючи все вище викладене, можу сказати: ми гордимось тим, що якраз вітчизняні селекціонери буряківники вперше у світі створили однонасінну форму цукрових буряків - основу індустріального вирощування цієї унікальної сільськогосподарської культури.
Не випадково, що ІЦБ (Київ) став місцем проведення Міжнародної наукової конференції на тему: «Теоретичні основи і сучасні методи створення однонасінних гібридів цукрових буряків», присвяченої 50 річчю зі створення перших виробничих однонасінних сортів цукрових буряків.
Так, за період, що минув, українські селекціонери буряківники провели значну й результативну роботу, примножили внесок у загальносвітову скарбницю селекційних досягнень. Вони й нині не припиняють пошук, спрямовуючи зусилля й натхненну працю на те, щоб прокласти нові шляхи до прогресу в буряківництві.