Синтез и ресинтез видов. Путем скрещивания различных видов и родов растений и использования полиплоидии можно создавать новые, не существующие в природе формы растений (Тгitiса1е, Raphanobrassiса, 56-хромосомные константно-промежуточные ПППГ, пшеничные амфидиплоиды А. Р. Жебрака). От обычных естественных видов они отличаются тем, что не прошли через естественный отбор и не заняли определенного ареала. Но в процессе длительного, естественного и искусственного отбора и гибридизации они могут дать начало новым видам.

Используя отдаленную гибридизацию в сочетании с полиплоидией, можно не только синтезировать новые, но и искусственно воссоздавать уже существующие виды растений. Экспериментальное восстановление существующих видов на основе рекомбинации геномов известных форм получило название ресинтеза видов. В процессе работы по ресинтезу видов восстанавливаются вероятные пути, которыми шла эволюция видовых систем, и выясняется значение в ней отдаленной гибридизации.

Возможность ресинтеза видов впервые в начале 30-х годов была доказана шведским генетиком А. Мюнтцингом. Ему удалось воссоздать в эксперименте процесс образования одного из видов пикульника (Ga1еopsis). Известно несколько видов этого рода, и среди них Galеopsis tetrahit (2п = 32), G. spesiosа (2п=16), G. рubеsсеns (2п= 16). Мюнтцинг скрестил G. spesiosа с G. рubеsсеns, но гибриды F1 между ними оказались почти бесплодными. В F2 было лишь одно растение, которое оказалось триплоидом (2п = 24).Это растение повторно опылили пыльцой G.рubеsсеns. Полученные семена дали нормально плодовитые растения, очень похожие на G. tetrahit и имеющие одинаковое с ним число хромосом. Этот искусственный аллополиплоид, легко скрещивающийся с естественным G. tetrahit, был назван G. рseudotetrahit

В 1928 г. Д. Клаусен высказал предположение о происхождении табака Nicotiana tabacum (2я-48) от скрещивания двух видов N. silvestris (2п = 24) и N. tomentosa (2/г = 24) с последующим удвоением хромосом. В начало 30-ю годов Д. Костов реализовал эту гипотезу, ресинтезировав N. tabacum.

Происхождение культурной сливы Ргunus domestiса долгое время оставалось для плодоводов загадкой. Многолетние поиски дикого предка этого вида оказались безрезультатными. В. А. Рыбин, а также М. Крен и У. Лоуренс показали, что культурная слива произошла от скрещивания терна и алычи с последующим удвоением числа хромосом, и дикого предка у нее, таким образом, не существовало. При скрещивании терна Р. spinosaа (2п = 32) с алычой Р.divaricatа (2/г=16) В. А. Рыбин получил одно константное нормально плодовитое растение, ничем по фенотипу не отличающееся от культурной сливы. Цитологический анализ показал, что этот гибрид имел такое же, как и у сливы, число хромосом (2n = 48). Следовательно, культурная слива — естественный аллополиплоид, происшедший от скрещивания терна и алычи с последующим удвоением числа хромосом.

В последние годы было расшифровано происхождение основной зерновой культуры мира — пшеницы мягкой Тгiticum аеstivum. Так как ни в центрах происхождения, ни при археологических раскопках дикий предок этого вида обнаружен не был, утвердилось представление о гибридном происхождении пшеницы мягкой. Эта пшеница—гексаплоид (2п = 42), геномный состав которого принято обозначать формулой ААВВDD.

4. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТДАЛЕННОЙ ГИБРИДИЗАЦИИ В СЕЛЕКЦИИ РАСТЕНИЙ

Отдаленная гибридизация довольно широко применяется в селекции растений. Первыми ее стали использовать на практике советские селекционеры. Огромное влияние на развитие отдаленной гибридизации оказали работы И. В. Мичурина, используемые им методы и опыт создания ряда отдаленных гибридов плодовых культур. В 20-е годы в Научно-исследовательском институте сельского хозяйства Юго-Востока Г. К. Мейстер начал проводить гибридизацию озимой пшеницы с рожью и получил первые пшенично-ржаные гибриды. Пшенично-ржаные гибриды Эритроспермум 46/131 и Лютесценс 230 высевали в Поволжье на довольно значительных площадях. Здесь же А. П. Шехурдин на основе скрещивания мягкой и твердой пшеницы получил высококачественные сорта мягкой пшеницы Саррубра, Сарроза, Стекловидная 1, Саратовская 29 и др.

В 1930 г. Н. В. Цицин в совхозе «Гигант» Ростовской области впервые в мире осуществил скрещивание пшеницы с пыреем. Совместно с Г. Д. Лапченко он получил несколько продуктивных, устойчивых к болезням и полеганию, зимостойких сортов. Новые короткостебельные, устойчивые к полеганию пшенично-пырейные гибриды выведены Г. Д. Лапченко в Московском селекцентре. Они обладают потенциалом урожайности в условиях Нечерноземной зоны более 70 ц с 1 га. В Главном ботаническом саду АН СССР в результате скрещивания сорта Лютесценс 62 с пыреем сизым создан пшенично-пырейный гибрид Грекум 114, районированный в ряде областей Сибири. В этом же учреждении получены ценные для селекции формы многолетней и зерно-кормовой пшеницы, а также пшенично-элимусовые гибриды, содержащие в зерне до 24% белка.

Один из лучших в нашей стране сортов твердой яровой пшеницы Харьковская 46 выведен путем трехвидовой гибридизация [(Т. turgidum Х Т. dicoccum) Х Т. durum]. На основе межвидовой гибридизации созданы ценные сорта твердой пшеницы Ракета и Безенчукская 115. Ф. Г. Кириченко во Всесоюзном селекционно-генетическом институте, скрещивая озимую мягкую пшеницу с яровой твердой, получил несколько сортов озимой твердой пшеницы. Таким образом, путем отдаленной гибридизации в нашей стране создана, по существу, новая культура — озимая твердая пшеница.

Во Всесоюзном научно-исследовательском институте масличныж культур от скрещивания лучших сортов подсолнечника с топинамбуром и некоторыми другими видами Г. В. Пустовойт получила гибриды, среди которых отобраны сорта, обладающие групповым иммунитетом к ржавчине, ложной мучнистой росе и склеротинии.

В конце 20-х годов в нашей стране впервые в мире С. М. Букасов и А. Я. Камераз начали работы по межвидовой гибридизации культурного картофеля с дикими южноамериканскими видами. С использованием этого метода выведено более 50 сортов, среди них — устойчивые к раку, фитофторе и некоторым видам вирусов. Отдаленная гибридизация картофеля успешно используется в США, Англии, Голландии и некоторых других странах.

Используя в гибридизации разновидность дикого мексиканского хлопчатника, в Институте экспериментальной биологии Академии наук Узбекской ССР вывели высокоустойчивые к вертициллезу сорта хлопчатника Ташкент 1 и Ташкент 3. На сильно зараженном фоне растения этих сортов в несколько раз меньше поражаются вилтом и дают на 20—25% более высокий урожай по сравнению с лучшим сортом 108-Ф.

Во Всесоюзном научно-исследовательском институте табака и махорки М. Ф. Терновский на основе сложной межвидовой гибридизации получил несколько сортов табака, занимающих более 85% общей площади этой культуры. Они обладают комплексным иммунитетом к наиболее распространенному вирусу табачной мозаики и таким вредоносным болезням табака, как корневая гниль и мучнистая роса. В результате внедрения этих сортов в производство сбор табачного листа в стране увеличился более чем в 2 раза.