Как растения защищаются от болезней

Метлицкий Лев Владимирович

В результате Н. И. Вавилов вместе со своими сотрудниками создали самую цепную в мире коллекцию семян, она включает более 250 000 образцов растений, принадлежащих 1740 видам. Коллекция является как бы живой, поскольку непрерывно высевается и изучается более чем в 100 различных по почвенно-климатическим условиям районах Советского Союза. Опа служит неиссякаемым кладезем для создания новых сортов сельскохозяйственных растений, превосходящих старые по урожайности, скороспелости, засухоустойчивости, морозоустойчивости, устойчивости к болезням, пищевым и технологическим достоинствам.

Мы

начали свой рассказ о Н. И. Вавилове с его доклада на съезде селекционеров, так как именно селекции в значительной мере были подчинены его исследования в области фитоиммунитета. Придавая большое значение всем способам защиты растений от болезней, он все же считал, что радикальное решение проблемы может быть достигнуто путем широкого использования иммунных сортов.

Теме иммунитета растений, как любимому детищу, Николай Иванович оставался верен всю свою жизнь, несмотря на широкий спектр своих интересов, многогранность деятельности и огромную занятость.

Свои исследования по фитоиммунитету П. И. Вавилов начал с изучения устойчивости хлебных злаков к паразитарным грибам в Петровской, ныне Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева. Серию важных исследований он выполнил также в Англии, где ему была предоставлена обширная коллекция пшениц разных видов и сортов. После 8 лет упорного труда, в 1919 г., Н. И. Вавилов опубликовал свою работу «Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям», которую посвятил памяти великого исследователя иммунитета Ильи Ильича Мечникова. Ничего подобного в мировой литературе еще не было.

Так были заложены научные основы учения об иммунитете растений к болезням.

Следующая монография, изданная в 1935 г., называлась «Учение об иммунитете растений к инфекционным заболеваниям (применительно к запросам практики)». Интерес к данной проблеме во всем мире непрерывно возрастал. Н. И. Вавилов писал, что огромный фактический материал и специфичность области взаимоотношений растения-хозяина и паразита, а также своеобразная экспериментальная методика в этой области дают все основания к выделению особого раздела ботанической науки — фитоиммунологии, или иммунологии растений.

В 1961 г., спустя 15 лет после смерти ученого, были впервые опубликованы рукописные материалы под названием «Законы естественного иммунитета растений к инфекционным заболеваниям (ключи к нахождению иммунных форм)».

Все работы Н. И. Вавилова по фитоиммунологии теснейшим образом связаны с генетикой, которой ученый самозабвенно служил и не изменял ни при каких обстоятельствах. Именно им были впервые разработаны в нашей стране генетические основы фитоиммунитета. В результате если изучение механизмов устойчивости растений и практического их применения все еще отстает от медицинской иммунологии, то в области генетики иммунитета медицинская иммунология давно широко пользуется достижениями фитоиммунологии.

В этих небольших заметках нет возможности даже кратко изложить учение Н. И. Вавилова об иммунитете. Да и в этом нет особой необходимости, поскольку к нему еще не раз придется вернуться в дальнейшем. Гораздо важнее, по-видимому, попытаться здесь отразить его влияние на развитие современной фитоиммунологии.

А оно и сейчас очень велико и плодотворно. Можно привести немало примеров о высоком даре ученого научно предвидеть, о его умении по достоинству оценить и увидеть перспективность тех или иных направлений исследований.

Н. И. Вавилов установил, что первой и основной закономерностью, определяющей существование видов и сортов, иммунных к тому или иному паразиту, является специализация паразитов, приуроченность их к определенному кругу растений. В эволюции же паразитизма явление специализации является основным. Поэтому Н. И. Вавилов призывал селекционеров, прежде чем приступить к селекции на иммунитет, познавать биологию паразитов, степень их специализации. Чем уже специализация паразита по родам и видам растений, тем больше шансов на нахождение иммунных форм в пределах отдельных видов.

Четкая сбалансированность отношений между растением-хозяином и паразитом выражена далеко не всегда и не везде. Она возникает лишь в районах, являющихся совместной родиной растения и его патогена, в результате их так называемой сопряженной эволюции. Именно в таких районах и были обнаружены растительные формы, иммунные ко многим болезням, как это и предсказывал И. И. Вавилов. Иными словами, для того чтобы произошла взаимная притирка, растение и его паразит должны длительное время сосуществовать.

Когда Н. И. Вавилов проводил свои исследования о природе фитоиммунитета, высказывались разные, порой диаметрально противоположные точки зрения. Их авторы часто старались связать иммунитет с одним каким-то свойством растения, отметая другие. Н. И. Вавилов, внимательно разобрав их, убедительно показал, что иммунитет представляет собой «сумму из множества слагаемых». Такое определение фитоиммунитета, ставшее крылатым, стимулировало проведение фитоиммунологических исследований в самых разных направлениях и привлекло к ним специалистов разного профиля — фитопатологов, биохимиков, генетиков, физиологов.

И еще пример научной проницательности II. И. Вавилова. сыгравший важную роль в развитии современной фитоиммуиологии. Известно, что приобретенный иммунитет, играющий решающую роль в защите человека и животных от болезней, очень ограниченно используется применительно к растениям и, по существу, еще не имеет практического значения для их защиты от болезней; А. в те времена даже сама возможность приобретенного иммунитета растений отрицалась.

Полвека тому назад известный американский фитопатолог Честер на основании обобщения результатов выполненных к тому времени исследований пришел к выводу, что доказательства приобретенного иммунитета у растений слабые, путаные и полны противоречий. Диаметрально противоположный вывод сделал Н. И. Вавилов, который писал, что отрицать теоретическую возможность и наличие приобретенного иммунитета у растений не приходится. Он придавал большое значение развитию исследований в этом направлении, и его авторитетное мнение несомненно служит и сейчас важным стимулом для проведения исследований по иммунизации растений, ставшим в настоящее время одним из центральных направлений в фитоиммунологии.