Сучасні вимоги до сорту з боку виробництва вимагають скорішого розв'язання основної селекційно - генетичної проблеми - рішучого розширення вивчення явищ спадковості рослин. Основними генетичними факторами, від розв'язання яких залежить подальше прискорення, розширення і поглиблення успіхів в селекції є: структура хромосоми й генома; процес мутації; генетика віддалених схрещувань; причини утворення поліплоїдії; суть інцухту й гетерозису тощо. Над вивченням цих питань і працював Андрій Опанасович Сапєгін.

Дослідження ґрунтувалося на широкому використанні опублікованих праць А.О. Сапєгіна з питань поставлених задач перед новою наукою - генетикою. Воно передбачало пошук оригінальних опублікованих праць академіка, періодичних видань, з яких висвітлювалися основні шляхи діяльності А.О. Сапєгіна в Новоросійському університеті, Одеській селекційній станції, Одеському сільськогосподарському інституті та Українському генетико-селекційному інституті. Здійснений аналіз отриманих результатів, наукових праць, звітів установ дав змогу об'єктивно оцінити внесок А.О. Сапєгіна у розвиток генетичних досліджень в Україні та їх використання у селекційному процесі.

Андрій Опанасович Сапєгін - ботанік, цитолог, генетик, селекціонер, визнаний спеціаліст у галузі органогенезу. Народився А.О. Сапєгін 11 грудня 1883 р. на Миколаївщині у м. Вознесенську. Закінчив із золотою медаллю гімназію (1902), Новоросійський (Одеський) університет (1907). За наукову працю “Мхи горного Крыма" у 1911 р. отримав ступінь магістра і звання приват-доцента Новоросійського університету.

Докторську дисертацію “Исследование индивидуальности пластиды” захистив 12 жовтня 1914 р. у Петербурзькому університеті. У 1917 р. обирається професором у Новоросійському університеті, а у 1918 р. - в Одеському сільськогосподарському інституті.

1912-1918 рр. - завідувач відділу селекції при Одеському дослідному полі;

1918-1923 рр. - директор Одеської сільськогосподарської дослідно-селекційної станції;

1923-1927 рр. - директор Одеської крайової сільськогосподарської дослідної станції;

1928-1931 рр. - директор Українського генетико-селекційного інституту (м. Одеса);

1929 р. - обрано академіком АН УСРР;

1933 р. - заступник директора з наукової роботи Інституту прикладної ботаніки (м. Ленінград);

1933-1939 рр. - заступник директора з наукової роботи Інституту генетики АН СРСР (м. Москва);

1939-1945 рр. - віце-президент АН УРСР, завідувач лабораторії органогенезу Інституту фізіології рослин АН СРСР (м. Москва);

1944-1946 рр. - директор Інституту ботаніки АН УРСР (м. Київ).

8 квітня 1946 р. А.О. Сапєгін помер у Москві від інфаркту, похований у Києві.

Після обрання приват-доцентом ботаніки у Новоросійському університеті, А.О. Сапєгін переключився на дослідження у галузі цитології - вивчення будови клітин рослин та виявлення генетичних основ спадковості. Для більш детального вивчення й ознайомлення світового досвіду з цих питань, А.О. Сапєгін у 1910-1911 рр. знаходився у відрядженні у Швейцарії, Німеччині та Чехії.

У Швеції А.О. Сапєгін детально знайомиться з роботою Свалефської селекційної станції і вивчає досвід В. Йогансена зі створення чистих ліній, у професора Е. Баура із Німеччини вивчає генетичні основи спадковості та книгу “Einfuhrung in die experimentelle vererbungs lehre”. На підставі цього видає перший підручник в Росії “Законы наследственности, как основа селекции сельскохозяйственных культур" [1], у якому виклав ідеї про те, що селекційну роботу потрібно проводити на наукових основах генетики, тобто знань спадковості. Тільки за таких умов праця селекціонера може бути ефективною. Селекція - це прикладна генетика.

Професор Чеського університету (м. Прага) Б. Нємец, який одним із перших прийшов до припущення, що пластиди рослинних клітин, які входять до складу плазми, є індивідуальними організмами і не залежать від діяльності плазми. Проте таке припущення вимагало чіткого і категоричного підтвердження. Знаючи працьовитість і наполегливість А.О. Сапєгіна, Б. Нємец запропонував йому дослідити ці питання.

Пластиди плазми (від грец. platos - вплетений, eidos - подібний) - це хлоропласти, хромопласти і лейкопласти і т.д. Характерні для цитоплазми тільки рослинних клітин. Перші два різновиди забарвлені у зелений колір і виконують фотосинтез каротиноїдів і пігментів. Лейкопласти не забарвлені - у них утворюється крохмаль і деякі інші речовини [2].

Перше знайомство з результатами досліджень вивчення пластид показало, що вони є майже у плазмі всіх клітин рослин. Немає їх тільки у клітинах грибів. Пластиди існують значною мірою самостійно і утворюються шляхом самоподілу. Було також визначено, що кращим об' єктом їх вивчення є мохові рослини, зокрема листяні мохи.

У результаті проведених досліджень, А.О. Сапєгін встановив, що “у всіх тканинах і клітинах, які являють собою замкнутий цикл онтогенетичного розвитку моху, а саме від спори через верхівкову клітину стебла, статеві волоски і статеві клітини, верхівкову клітину і тканини зародка, археоспорій і знову до спори, - в усіх цих критично-важливих частинах тіла моху пластиди походять лише від подібних до себе, розмножуючись шляхом звичайного, добре відомого поділу. Пластида безперервно зберігає свою індивідуальність” [3, с.91]. За результатами цих досліджень була написана докторська дисертація “Исследование индивидуальности пластиды”, яка була успішно захищена у 1914 р. у Петроградському університеті.

сапєгін генетичне дослідження спадковість селекція

Після повернення із-за кордону А.О. Сапєгіна обирають завідувачем відділу селекції при дослідному полі. Водночас він, як приват-доцент у Новоросійському університеті, одним із перших в Росії почав читати курс генетики [4]. Лекції з генетики на той час були новими і багатьма сприймалися не одразу і навіть з недовірою. Для кращого сприйняття законів спадковості, при університеті А.О. Сапєгін організував практикум з цитологічних основ спадковості. Лекції читались не тільки для студентів, але й агрономів. У 1913р. вони були видані окремою книгою під назвою “Основы теории и методики селекции сельско-хозяйственных растений” [5].

Працюючи професором в Одеському сільськогосподарському інституті, А.О. Сапєгін у 1923 р. організував науково-дослідну кафедру рослинництва, при якій створив секцію генетики. Остання у 1926р. була перетворена у самостійну науково-дослідну кафедру генетики, якою А.О. Сапєгін керував до 1934р., коли вона була переведена до Інституту ботаніки АН УРСР. Упродовж усього часу своєї діяльності кафедра проводила дослідження у кооперації з відділом селекції обласної сільськогосподарської дослідної станції, і слугувала прикладом плідної співдружності працівників вищої школи й дослідних установ, призваних вирішувати насущні проблеми сільськогосподарського виробництва. Сумісна праця дала можливість підготувати й видати перший підручник “Вариационная статистика” [6], який перевидавався з доповненнями шість разів [4].

Велике значення для селекції мали генетичні дослідження з вивчення розщеплення у міжвидових гібридів м'якої і твердої пшениці (Tr. Aestivum / Tr. Durum) і гібридів пшениці з пирієм (Tr. Aestivum / Agropyrumelongatum). На основі отриманих результатів А.О. Сапєгін вперше висловив припущення про те, що успіх або невдача при віддаленій гібридизації не обов'язково залежить від генетичної несумісності і геномів, схрещуваних видів і родів у цілому, а більше від наявності у них лише груп генів. Завдяки цьому нащадки міжвидових гібридів можуть мати багато чисельну кількість різних форм, а порівняно невелику кількість, частина яких може бути константною вже у другому або наступному поколіннях. Це був принципово важливий висновок при міжвидових і міжродових схрещуваннях пшениці [7]. За результатами цих досліджень були видані праці:

К цитологии межразновидностных помесей [8];

Гілогенетичні дослідження пшениці [9];

Генетика межвидовых скрещиваний [10].

Як видно, у природі існує три форми джерела добору для селекції виведення нових сортів: із сортів - популяцій, із гібридів від схрещування, природних мутацій. Останнє джерело давно привернуло до себе увагу експериментаторів. Проте чисельні намагання штучно втрутитися у мутаційний процес не давали бажаних результатів. Лише Г. Моллеру у 1927 р. вдалося знайти шлях до штучного посилення мутування, застосувавши Х-проміння на статеві і соматичні клітини плодовитої мушки дрозофіли.

Для селекції рослин найбільший інтерес представляють праці Гудепіда, який отримав мутації на тютюні; Бухгольца і Блейколі - на дурмані й А. та І. Сапєгіних - на пшениці [11].

А.О. Сапєгін використав х-проміння (рентгеномутування) на різних біотипах пшениці - м' якої і твердої ярої та сортах озимої. Одержані результати показали, що рентгеномутування рослин пшениці призводить до строкатості першого покоління, яке виросло із рентгенізованих статевих клітин і порівняно одно типовості другого покоління. Рентгеномутування позначалося на віх органах, усіх частинах рослин у найрізноманітніших напрямах, даючи іноді фенотипи, що чітко відрізняються від вихідних форм. Проте “. після разючої строкатості першого покоління одно типовість другого була просто приголомшеною. Випали всі багатосторонні зміни, лишилися у невеликій кількості лише генні мутації - щільності колоса, розміру лусок, спельтоїдності колоса” [11]. Було зроблено висновок, що за допомогою рентгенізації можна одержувати більш або менш різноманітні хромосомні аберації, здебільшого стерильні, і деяку кількість генних мутацій, які зберігаються в наступних поколіннях. Далі А.О. Сапєгін припускав, що у рослин, які розмножуються вегетативно, стерильність рентгеномутантів не заважає створювати нові сорти, а у рослин, розмножуваних насінням, рентгенізація може допомогти лише дуже рідко, коли може виникнути проста генна мутація. Для таких рослин основним шляхом формотворення лишається гібридизація [11, с.147]. Останнє припущення А.О. Сапєгіна було помилковим. Дослідженнями академіка АН НАН України В.В. Моргуна [12] та інших доказано, що експериментальний мутагенез дозволяє прискорити селекційний процес і одержати велике різноманіття ознак і властивостей у пшениці. На кінець XX ст. у багатьох країнах світу одержано 1611 сортів різних сільськогосподарських культур, у тому числі 164 пшениці. В Україні Інститутом фізіології рослин і генетики НАН України створено і занесено до Державного реєстру сортів рослин України 21 сорт пшениці озимої, отриманих за допомогою індукованого мутагенезу. Серед них сорти Колумбія, Смуглянка, Золотоколоса, Фаворитка, Богдана та ін. здатні формувати врожаї зерна 10-13 т/га [2].

Відділом селекції Одеського дослідного поля (станції) за участю А.О. Сапєгіна було створено широко відомі сорти пшениці озимої (Кооператорка, Земка, Степнячка), ярої пшениці (Чорноуска 00122, Арнаутка 0012, Гирка 00274, Улька 00414), шестирядного ярого ячменю Паллідум 32. Сорт Кооператорка у 30-х роках минулого століття висівався щорічно на площі близько 5 млн. га, ячменю Паллідум 32 - на площі понад 700 тис. га.

Піонер перших досліджень з генетики і селекційної роботи на основі спадковості і невтомний пропагандист генетичних методів в селекції в Україні, А.О. Сапєгін, спираючись на допомогу вчених Одеського університету, Одеського сільськогосподарського інституту, Одеської обласної сільськогосподарської дослідної станції і особисто невтомною працею в названих установах, створив перші осередки генетиків, де готувалися генетично підготовлені практики - селекціонери. До 20-х років минулого століття ці осередки відігравали в Україні провідну роль у

Цифри 00 означають, що це чистолінійні сорти, отримані індивідуальним добором за Йогансеном [2]. розвитку генетичних досліджень й практичної роботи генетичними методами.

Турбуючись про організацію селекційної роботи на суворо генетичних основах, А.О. Сапєгін у своїх працях постійно розвивав положення про те, що у теорію селекції основний внесок робить генетика і що селекція є прикладною генетикою [12].

А.О. Сапєгін добре розумів, що селекційний процес потрібно реконструювати, дав йому необхідну технічну базу (холодильники, теплиці, споруди для передзимового загартування рослин, технологічні лабораторії з оцінки якості зерна тощо) й залучив до комплексної участі в селекції фахівців суміжних наук - генетиків, фізіологів, фітопатологів та ін. Ці питання А.О. Сапєгіним почалися піднімати ще з 1921 р. Рішенням цих питань було перетворення у 1927 р. Одеської обласної сільськогосподарської дослідної станції в Український генетико-селекційний інститут з багатьма відділами - селекції, генетики, технології, фізіології та ін. Для аналогічної перебудови селекційних установ в Україні Інститутом генетики і селекції було проведено Всеукраїнський генетико - селекційний з'їзд, на якому були присутні близько 700 фахівців різних галузей. На з'їзді з основним питанням - покращення селекційної роботи в Україні, виступив А.О. Сапєгін.

Винесені на розгляд питання А.О. Сапєгіна з реконструкції, планування, методів і організаційних форм селекційної роботи знаходили відображення у постановах уряду не тільки УСРР, а й СРСР (постанова ЦКВКП (б) і Ради НК СРСР від 1931р. з селекції і насінництва).

Як фахівець, який закінчив університет із золотою медаллю, А.О. Сапєгін отримує відрядження у Швейцарію, Німеччину та Чехію, де протягом двох років (1910-1911) вивчає досягнення та проводить дослідження з цитології та генетичних основ спадковості. Ознайомившись з роботою німецького професора Е. Баура “Einfuhrung in die experimentelle vererbungs lehre" видав перший підручник в Росії “Закони спадковості, як основа селекції сільськогосподарських рослин”, в якому виклав ідею - селекцію рослин потрібно проводити на наукових основах генетики про спадковість. Селекція - це прикладна генетика. Як приват-доцент, одним із перших почав читати курс генетики у Новоросійському університеті та Одеському сільськогосподарському інституті, організовує кафедри (секції), осередки з вивчення цитологічних онов спадковості. Велике значення для селекції мали генетичні дослідження з вивчення міжвидових і міжродових гібридів (м'якої пшениці з твердою, пшениці з пирієм), радіаційного мутування рослин.

Упродовж всього часу своєї діяльності А.О. Сапєгін проводив дослідження у кооперації відділу селекції Одеської обласної сільськогосподарської дослідної станції з вченими Новоросійського університету та Одеського сільськогосподарського інституту. Результатом такої кооперації стало видання підручників: “Основи теорії і методика селекції сільськогосподарських рослин”, “Варіаційна статистика." та ін., перетворення дослідної станції в Український генетико-селекційний інститут та проведення на його базі Всеукраїнського генетико - селекційного з'їзду, створення багатьох сортів пшениці та ячменю.

Список використаних джерел