ГЕНЕТИКА

Расстановка ударений: ГЕНЕ`ТИКА

ГЕНЕТИКА (от греч. genesis — происхождение), наука о законах наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими. Основы совр. Г. заложены Г. Менделем, открывшим законы дискретной наследственности (1865; открытие оставалось неизвестным до нач. 20 в., когда законы Менделя были переоткрыты вновь), и школой амер. генетика Т. X. Моргана, обосновавшей хромосомную теорию наследственности (1910-е гг.). Важным достижением Г. явилось открытие индуцированного мутагенеза, т. е. искусств. вызывания наследств. изменений (мутаций) с помощью физич. и химич. агентов (мутагенов). Исследования по экспериментальному мутагенезу способствовали изучению тонкой структуры гена и направленному получению хозяйственно полезных наследств. изменений. Работами амер. учёного С. Райта и англ. — Дж. Холдейна и Р. Фишера (20—30-е гг.) были заложены основы генетико-математич. методов изучения процессов, происходящих в популяциях. Большой вклад в Г. популяций внёс сов. генетик С. С. Четвериков (1926), объединивший в единой концепции идеи менделизма и дарвиновской теории эволюции. Положения и методы Г. популяций составляют основу совр. генетич. теории селекции. Наиболее полно единство Г. и селекции выражено в трудах Н. И. Вавилова, открывшего закон гомологич. рядов и наследств. изменчивости и обосновавшего теорию центров происхождения культурных растений. Использование в качестве объектов генетич. исследований микроорганизмов, а также проникновение в Г. идей и методов химии, физики и математики привели к бурному развитию молекулярной Г. К 50—70-м гг. 20 в. были получены данные о химич. природе и тонком строении генов, к-рые позволили разработать методы их синтеза и выделения. В 70-х гг. 20 в. возник новый раздел Г., т. н. генетич. инженерия, связанный с целенаправленным конструированием новых сочетаний генов. Решение поставленных перед генетич. инженерией задач открывает широкие возможности для получения ценных для практики генотипов в области пром. микробиологии, здравоохранения, сел. и лесного х-ва.

В зависимости от объекта исследования различают Г. растений, Г. животных, Г. человека, Г. микроорганизмов и др. В совр. Г. растений выделилось много новых направлений, представляющих теоретич. и практич. интерес: цитогенетика (с полиплоидией и анеуплоидией), мутагенез, Г. популяций, физиол. Г. (засухо-, жаро-и холодоустойчивость, обмен веществ и энергии), Г. индивидуального развития, Г. количеств. признаков, экологич. Г. Каждое из этих направлений внесло существ. вклад в Г. лесных древесных пород, хотя изучение природных популяций видов древесных пород связано с трудностями, к-рые вызваны продолжительностью их жизни и поздним возрастом плодоношения.

Начиная с сер. 20 в. существ. место в Г. заняли работы по цитогенетике лесных пород. Для мн. видов хвойных древесных пород установлен диплоидный набор хромосом (2n=24), являющийся одной из важнейших цитогенетич. характеристик видов при решении вопросов систематики, филогении, генетики и практич. задач лесной селекции; в кариотипе ели сибирской и ели ситхинской обнаружены добавочные хромосомы (значение этого интересного явления ещё не выяснено). Для видов нек-рых родов установлено последовательно меняющееся число хромосом. Напр., в роде берёза (2n=28) имеются кариотипы с числом хромосом 42, 56, 70, 84. У осины, напр., 2n=38, но в пределах одной и той же популяции найдены особи с тройным набором хромосом — триплоиды, у к-рых 2n=57. Показано, что для древесных пород наиболее быстро растущими являются три-плоидные формы (Зn).

Сильно выраженная внутривидовая изменчивость древесных лесообразующих пород (полиморфизм) даже в пределах одной популяции (напр., красно- и зеленошишечные, рано- и позднораспускающиеся формы ели) у лесоводов образно передаётся в выражении «каждая особь имеет своё лицо». Такая наследств. изменчивость обусловлена, с одной стороны, рекомбинацией генов при скрещивании, с другой — мутацией. Обобщение всех исследований по изменчивости древесных видов привело к установлению мн. закономерностей географич. и экологич. изменчивости, что повлекло за собой пересмотр существующих таксономич. классификаций. Напр., для вида сосна обыкновенная (понимаемого широко) характерно чёткое обособление пяти подвидов, занимающих определённые ареалы: лапландский, европейский, кулундинский, сибирский, кавказский; в пределах каждого подвида выделяются экотипы — почвенный, болотный, меловой и пр. Для видов, занимающих обширные ареалы с разными физико-географич. условиями, важной проблемой является решение вопроса о происхождении семян или определение дальности расстояния, на к-рое можно перемещать семена в пределах границ естеств. ареала. Семена сосны, ели и др. хвойных можно перемещать на С. от места сбора в пределах 200 км, на юг — 300 км. В основе этой закономерности лежат климатич. факторы, фотопериодизм и норма реакции древесной породы. На обширной терр. Русской равнины распространена интрогрессивная спонтанная гибридизация между видами ели европейской и ели сибирской, к-рая обнаружена и в р-нах Канады (между елью колючей и елью сизой), переживших также ледниковый период.

Осн. проблемы лесной Г. и селекции: исследование формовой структуры природных популяций осн. лесообразующих пород; выявление природы внутривидовой изменчивости; разработка методов выведения и размножения ценных сортов и форм древесных пород на основе лесной Г., обеспечивающих повышение продуктивности создаваемых насаждений и сокращение сроков выращивания. В СССР организовано Всесоюзное науч.-производств. объединение (ВНПО) селекции древесных пород «Союзлесселекция» с Центральным НИИ лесной генетики и селекции (г. Воронеж) и сетью опытных станций, селекционно-генетич. лабораторий, селекционно-интродукционных питомников в разных зонах страны. Имеются лаборатории по изучению вопросов лесной Г. и селекции в ряде академич. и ведомств, ин-тов лесного х-ва. За рубежом исследования по лесной Г. и селекции проводят: в Швеции — Королевская Академия сельского и лесного х-ва с ин-том по лесной Г. (Стокгольм), Финляндии — Гос. н.-и. лесной ин-т с отделом по лесной Г. и селекции (Хельсинки), Норвегии — Норвежский лесной НИИ (Воллебекк), Франции, Италии (где, кроме НИИ лесной Г., есть еще специализир. ин-т тополя), в ГДР, Венгрии, Польше, Чехословакии, Болгарии, Японии, США, Канаде и др. странах.

Работы по лесной Г. в СССР публикуются в журналах «Лесное хозяйство» (с 1948), «Генетика» (с 1965), «Лесоведение» (с 1967) и др. Во Франкфурте-на-Майне издаётся спец. международный журнал по лесной Г. «Silvae genetica». Результаты анализа обширного эксперим. материала по лесной Г. обобщены в ряде спец. монографий. Координация исследований по лесной Г. и селекции осуществляется через Междунар. общество лесных исследовательских организаций — ИЮФРО (International Union Forestry Research Organization).

(Картель Н. А., Манцевич Е. Д., Генетика в лесоводстве, Минск, 1970; Любавская А. Я., Лесная селекция и генетика, М., 1982.)

Источники:

1. Лесная энциклопедия: В 2-х т./Гл.ред. Воробьев Г.И.; Ред.кол.: Анучин Н.А., Атрохин В.Г., Виноградов В.Н. и др. - М.: Сов. энциклопедия, 1985.-563 с., ил.