Этапы развития исследований в отделе генетики ВИР

Отдел генетики ВИР организован в 1925 году, его заведующим по приглашению Н. И. Вавилова стал Георгий Дмитриевич Карпеченко. Н. И. Вавиловым и Г. Д. Карпеченко были определены основные задачи прикладной генетики: монографическое изучение наследственной изменчивости культивируемых растений, их отдельных признаков и свойств, а также гибридов от скрещивания отдаленных видов. В статье рассматриваются основные достижения отдела генетики ВИР с момента его образования и до сегодняшних дней. Показана роль ученых-генетиков ВИР в становлении и развитии методологии генетического анализа культурных растений, обобщены наиболее значимые результаты, дан обзор направлений работы отдела в разные периоды существования: 1930–1940 гг., возрождение в 1960-х гг., дальнейшее развитие после 1980 г.

История исследований в отделе генетики ВИР отражает основные направления деятельности института, а также тенденцию развития прикладной генетики растений в России. В числе главных направлений научной работы отдела выделены следующие. 1. Сравнительный анализ генетической структуры возделываемых видов злаков по признакам роста, типа и скорости развития, устойчивости к биотическим и абиотическим стресс-факторам, разработка генетических методов создания доноров ценных для селекции генов. 2. Исследования сравнительной генетики видов разных систематических групп растений; выяснение генетических и цитогенетических механизмов интрогрессии чужеродных генов и разработка путей их использования в улучшении культивируемых видов. 3. Изучение мутагенеза, алло- и автополиплоидии как факторов возникновения новых форм растений и разработка методов их использования в селекционном процессе. 4. Генетика систем размножения культивируемых злаков. 5. Формирование и поддержание в живом виде генетических коллекций как инструмента генетического анализа и изучения генофонда видов, а также как формы сохранения разнообразия культивируемых растений и их диких родичей. На современном этапе основной целью исследований отдела генетики, как и на протяжении всей истории его развития, остается раскрытие генетического потенциала разнообразия растительных ресурсов культурных растений и их диких родичей по важнейшим биологическим и агрономическим признакам. Основной подход – сравнительно-генетический, в основу которого положена концепция Н. И. Вавилова о параллелизме наследственной изменчивости; методология исследований – комплексность, использование фенотипического, гибридологического, популяционного, цитогенетического и молекулярно-генетического методов анализа.

1. Абдуллаев Р.А., Алпатьева Н.В., Лебедева Т.В., Ковалева О.Н., Радченко Е.Е., Анисимова И.Н. Идентификация носителей аллеля mlo11(cnv2) устойчивости к мучнистой росе среди ячменей коллекции ВИР. Биотехнология и селекция растений. 2021;4(3):37-44. DOI: 10.30901/2658-6266-2021-3-o3

2. Anisimova I.N., Voronova O.N., Gavrilova V.A., Alpatieva N.V., Radchenko E.E. Genetic resources of cereal and oilseed crops for heterotic hybrid breeding. Plants. 2025;14(22): Article 3412. DOI: 10.3390/plants14223412

3. Blakeslee A.F., Avery A.G. Methods of inducing Doubling of chromosomes in plants: by treatment with colchicine. Journal of Heredity. 1937;28(12):393-411. DOI: 10.1093/oxfordjournals.jhered.a104294

4. Отчет лаборатории генетики за 1938–1940 гг. [Ленинград; 1941]. Архив ВИР.

5. Гончаров Н.П. Сравнительная генетика пшениц и их сородичей / отв. ред. В.К. Шумный. Издание 2-е, исправленное и дополненное. Новосибирск: Академическое издательство «Гео»; 2012.

6. Гончаров Н.П., Анисимова И.Н., Радченко Е.Е. Борису Викторовичу Ригину 85 лет. Письма в Вавиловский журнал генетики и селекции. 2020;6(1):40-48. DOI: 10.18699/Letters2020-6-06

7. Гончаров Н.П., Вишнякова М.А., Котелкина И.В., Лассан Т.К. Георгий Дмитриевич Карпеченко. 3-е изд., исправленное и дополненное. Новосибирск: Издательство Сибирского отделения РАН; 2013.

8. Karpechenko G.D. Hybrids of ♀ Raphanus sativus L. × ♂ Brassica oleracea L. Journal of Genetics. 1924;14(3):375-396. DOI: 10.1007/BF02983104

9. Карпеченко Г.Д. О поперечном делении хромосом под влиянием колхицина. Доклады АН СССР. Новая серия. 1940a;29(5–6):404-406.

10. Карпеченко Г.Д. Полиплоидные гибриды Raphanus sativus L. × Brassica oleracea L.: (к проблеме экспериментального видообразования). Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1927;17(3):305-410.

11. Karpechenko G.D. Polyploid hybrids of Raphanus sativus L. × Brassica oleracea L.: (On the problem of experimental species formation). Zeitschrift für Induktive Abstammungs- und Vererbungslehre. 1928;48:1-85. DOI: 10.1007/BF01740955

12. Карпеченко Г.Д. Избранные труды. Москва: Наука; 1971.

13. Карпеченко Г.Д. Тетраплоидные шестирядные ячмени, полученные обработкой колхицином. Доклады АН СССР. Новая серия. 1940b;27(1):47-50.

14. Карпеченко Г.Д. Теория отдаленной гибридизации. Moscow; Leningrad: Selkhozgiz; 1935.

15. Карпеченко Г.Д., Щавинская С.А. О половом обособлении тетраплоидных гибридов Raphanus × Brassica. В кн.: Труды Всесоюзного съезда по генетике, селекции, семеноводству и племенному животноводству; 10-16 января 1929 г.; Ленинград, СССР. Ленинград; 1930. Т. 2. С. 267-276.

16. Карпеченко Г.Д., Сорокина О.Н. Гибриды Aegilops triuncialis L. с рожью. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1929;20:563-584.

17. Генетика культурных растений. Зерновые культуры / под ред. В.Д. Кобылянского, Т.С. Фадеевой (ред.). Ленинград: Агропромиздат. Ленинградское отделение; 1986.

18. Кобылянский В.Д., Солодухина О.В. Стратегия селекции ржи на устойчивость к бурой ржавчине. Вестник Российской академии сельскохозяйственных наук. 2004;(1):26-29.

19. Левитский Г.А., Бенецкая Г.К. Цитология пшенично-ржаных амфидиплоидов. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1931;27(1):241-264.

20. Лоскутов И.Г. История мировой коллекции генетических ресурсов растений в России / под общ. ред. Е.К. Хлесткиной. 2-е изд., испр. и доп. Санкт-Петербург: ВИР; 2025.

21. Макушина Е.Н. Новый вид пшеницы Triticum armeniacum (Jakubz.) sp. n. Доклады АН СССР. 1938;21(7):350-353.

22. Мережко А.Ф. Генетические основы поиска, создания и использования доноров селекционно-ценных признаков пшеницы: дис. ... д-ра биол. наук. Ленинград; 1988.

23. Мережко А.Ф. Принципы поиска, создания и использования доноров ценных признаков в селекции растений. В кн.: Идентифицированный генофонд растений и селекция / отв. ред. Б.В. Ригин, Е.И. Гаевская. Санкт-Петербург: ВИР; 2005. С.189-205.

24. Митрофанова О.П. Создание генетической коллекции мягкой пшеницы в России – основа дальнейшего развития частной генетики и селекции. Генетика. 1994;30(10):1306-1316.

25. Соратники Николая Ивановича Вавилова: исследователи генофонда растений / под ред. Е.К. Хлесткиной. 3-е изд., пересмотренное. Санкт-Петербург: ВИР; 2025.

26. Одинцова И.Г. Генетика устойчивости пшеницы к бурой ржавчине и стратегия селекции: дис. ... д-ра биол. наук. Ленинград; 1987.

27. Пендинен Г.И., Алпатьева Н.В., Чернов В.Е., Анисимова И.Н. Характер экспрессии генов, контролирующих синтез запасных белков семян, в процессе стабилизации амфидиплоида Hordeum marinum (2х) × Triticum aestivum (6х). Сельскохозяйственная биология. 2004;39(5):53-58.

28. Писарева Л.А. Мутант МЛ-1 – новый донор короткостебельности пшеницы. Бюллетень ВИР. 1987;174:40-42.

29. Приходько Н.И. Влияние условий выращивания донорных растений на андрогенез в культуре пыльников пшеницы (Triticum aestivum L.). Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1989;128:86-89.

30. Radchenko E.E., Abdullaev R.A., Anisimova I.N. Genetic resources of cereal crops for aphid resistance. Plants. 2022;(11): Article 1490. DOI: 10.3390/plants11111490

31. Радченко Е.Е., Анисимова И.Н. Генетические исследования в Пушкинских лабораториях ВИР. В кн.: Генетические ресурсы растений для генетических технологий: к 100-летию Пушкинских лабораторий ВИР: материалы Всероссийской научно-практической конференции: тезисы докладов; 22–23 июня 2022 г.; Санкт-Петербург, Россия. Санкт-Петербург: ВИР; 2022. С.222-224. URL: http://www.vir.nw.ru/wp-content/uploads/2022/10/Geneticheskie-resursy-rastenij-dlya-geneticheskih-tehnologij_-k-100-letiyu-Pushkinskih-laboratorij-VIR_2022_podrobnee-1.pdf [дата обращения: 14.01.2025].

32. Ригин Б.В. Г. Д. Карпеченко и развитие генетики во Всесоюзном институте растениеводства. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1989;128:97-103.

33. Ригин Б.В. Генетические основы и перспективы гибридизации Triticum L. × Secale L.: дис. ... д-ра биол. наук. Ленинград; 1986.

34. Ригин Б.В. Основные направления исследований в отделе генетики ВИР. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2007a;164:286-302.

35. Ригин Б.В. Н. И. Вавилов и основные направления и результаты исследований в отделе генетики ВНИИ растениеводства. Информационный вестник ВОГиС. 2007b;11(3–4):525-536. URL: https://vavilovj-icg.ru/download/05_Rigin.pdf [дата обращения: 14.01.2025].

36. Ригин Б.В. Становление и развитие генетики во Всероссийском институте растениеводства им. Н.И. Вавилова. Генетика. 1994;30(10):1283-1292.

37. Ригин Б.В. Трофим Яковлевич Зарубайло. Санкт-Петербург: ВИР; 2006a.

38. Ригин Б.В. Трофим Яковлевич Зарубайло и генетика во Всесоюзном институте растениеводства им. Н.И. Вавилова. (К 100-летию со дня рождения). Информационный вестник ВОГиС. 2006b;10(3):594-601. URL: https://vavilovj-icg.ru/download/16_Rigin.pdf [дата обращения: 14.01.2025].

39. Ригин Б.В. Владимиру Дмитриевичу Кобылянскому 90 лет. Письма в Вавиловский журнал. 2018;4(1):44-55. URL: https://pismavavilov.ru/wp-content/uploads/2021/03/appx8.pdf [дата обращения: 24.01.2025].

40. Ригин Б.В., Анисимова И.Н. Этапы развития генетических исследований ВИР. В кн.: Пушкинские лаборатории ВИР (1922–2012): сборник статей и воспоминаний, посвященных 90-летию Пушкинских лабораторий ВИР. Санкт-Петербург; Пушкин: ВИР; 2012. С.15-39.

41. Идентифицированный генофонд растений и селекция / под ред. Б.В Ригина, Е.И. Гаевской. Санкт-Петербург: ВИР; 2005.

42. Ригин Б.В., Гончаров Н.П. Генетика онтогенеза пшеницы. Москва: ИНТ ВИНИТИ; 1989. (Сер. Генетика и селекция возделываемых растений; т. 1).

43. Ригин Б.В., Летифова М.С., Репина Т.С. Сравнительная генетика скорости развития растений видов рода Triticum L. Генетика. 1994;30(10):1326-1333.

44. Солодухина О.В. Генетические основы селекции озимой ржи на устойчивость к ржавчине и мучнистой росе): дис. ... д-ра биол. наук. Санкт-Петербург, 2003.

45. Суриков И.М. Теория самонесовместимости в связи с генетикой самофертильности ржи: дис. ... д-ра биол. наук. Ленинград; 1972.

46. Суриков И.М., Романова Н.П. Тесное сцепление гена стекловидной соломины с геном самонесовместимости у ржи. Бюллетень ВИР. 1982;122:67-71.

47. Суриков И.М., Киссель Н.И. Наследование хорошей скрещиваемости озимой пшеницы с рожью. Цитология и генетика. 1980;14(4):71-73.

48. Светозарова В.В. О втором геноме T. timopheevi Zhuk. Доклады АН СССР. 1939;23(5):472-476.

49. ЦГАНТД СПб. Ф. 318. Оп. 1. Д. 1194. Л. 111.

50. Tyryshkin L.G. Genetic control of effective leaf rust resistance in collection accessions of barley Hordeum vulgare L. Russian Journal of Genetics. 2009;45:376378. DOI: 10.1134/S1022795409030181

51. Тырышкин Л.Г. Генетическое разнообразие пшеницы и ячменя по эффективной устойчивости к болезням и возможности его расширения: дис. ... д-ра биол. наук. Санкт-Петербург; 2007.

52. Вавилов Н.И., Кузнецова Е.С. О генетической природе озимых и яровых растений. Известия Саратовского сельскохозяйственного института. 1923;1(1):17-41.

53. Вавилов Н.И. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. В кн.: Труды III Всероссийского съезда по селекции и семеноводству в г. Саратов 4–13 июня 1920 г. Саратов; 1920. Вып. 1. С.41-56.

54. Vavilov N.I. The law of homological series in variation. Journal of Genetics. 1922;12(1):47-89. DOI: 10.1007/BF02983073

55. Зарубайло Т.Я. Генетические предпосылки создания продуктивных сортов зерновых культур. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1976;58(1):3-11.

56. Воробьева Г.А. Морфологические и биологические особенности F2 Lycopersicon esculentum Mull × Solanum pennellii Corr. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 1976;58(1):94-109.

57. Зарубайло Т.Я. Некоторые закономерности изменчивости мягкой пшеницы (Triticum aestivum L.) под влиянием условий произрастания: доклад на соискание ученой степени д-ра биол. наук по совокупности опубликованных работ. Ленинград; 1964.

58. Зотеева Н.М. Виды рода Solanum L. секции Petota Dumort. как источники обогащения генофонда культурного картофеля: дис. ... д-ра биол. наук. Санкт-Петербург; 2005.

59. Зотеева Н.М., Пороховинова Е.А., Фатеев Д.А., Чалая Н.А. Устойчивость листьев и клубней диких видов картофеля к Phytophthora infestans и взаимосвязь этих признаков. Труды по прикладной ботанике, генетике и селекции. 2024;185(1):172-183. DOI: 10.30901/2227-8834-2024-1-172-183

60. Звейнек И.А., Абдуллаев Р.А., Матвиенко И.И., Радченко Е.Е. Алпатьева Н.В. Идентификация аллеля eam8, ассоциированного со слабой чувствительностью к фотопериоду, у образцов ячменя из Японии. Экологическая генетика. 2022;20(2):101-109. DOI: 10.17816/ecogen106033