Новый хлеб

Значит, все зависит от того, как осуществить невероятные реакции? Выходит, разобравшись в специфических механизмах, осуществляющих пресловутую «невозможную» реакцию, мы будем стоять у порога «сокровенного нечто», которое лежит в основе жизни.

Но как это сделать? – часто спрашивал себя Николай Васильевич. Как заставить соединиться элементарные кирпичики-гены в нужном порядке? Сделать это – значит, найти ключ, шифр для создания практически любого организма с заранее заданными свойствами. От такой фантастики даже дух захватывало.

Как семя, брошенное в землю, дает всходы, так и мысль призывает к действию. Цицин знал, что урожай начинается с семени. Цену хорошему семени человек знал издавна. Видя, что крупные животные приносят жизнеспособное потомство, стали и на посев отбирать самые крупные зерна. Чем дольше длился отбор, тем лучше формировались сорта.

Не случайно же самые крупнозерные пшеницы находят в районах высокоразвитых цивилизаций. Многовековая народная селекция создала много хороших сортов, но не все они приспособлены к суровым условиям России.

Говорят, чтобы создать хороший сорт, селекционеру надо всю жизнь прожить на одном месте, заниматься только одной культурой, постоянно о ней думать. По неведению мы часто думаем, что хлеб – это то, что выросло из посаженного зерна. Нет, хлеб – каждый год новый: в нем – сплав далекого прошлого, отложенного в генетическом аппарате, и сегодняшнего – борьбы семени за «выживание» в переменчивой природной среде. Порой ведь одной морозной ночи достаточно, чтобы свести на нет целый сорт. Где же пути к созданию «всепогодного» семени?

Однажды Цицин вспомнил, как в 1927 году он приехал с Саратовской селекционной станции к знаменитому Ивану Владимировичу Мичурину, чтобы поделиться мыслями, обуревавшими молодого специалиста.

– От скрещивания пшеницы с пшеницей вряд ли получите что-нибудь особенное, способное приблизить к созданию сорта с исключительными свойствами. Надо искать иные, новые пути, – ответил тогда Мичурин. Мимоходом он обратил внимание Цицина на поразительную жизнестойкость сорняков, их много-летность и неприхотливость.

Замечание Мичурина упало на благодатную почву. Цицин стал зорко всматриваться в родственные пшенице злаки. Особенно его привлекал пырей, которому были нипочем и бесснежье и мороз. И рос он прямо на глазах. «Вот бы хлебам такую стойкость!» – думал Цицин, приступая к скрещиванию пырея с пшеницей. Однако его первые гибриды почти сплошь оказались бесплодными. Снова и снова Цицин подбирал пары и производил скрещивание. Десятки, сотни, тысячи опытов сделал он, пока среди гибридов не появились первые формы многолетних пшениц, которые не отличались особыми свойствами, но важен был сам факт создания столь небывалой культуры. Эти формы и стали основой для дальнейшей селекционной работы.

Первые гибриды многолетних пшениц удалось получить уже в 1934 году, но природу обмануть было не так-то просто. То потомство было практически бесплодно, растение «расщеплялось»: пшеничные свойства, например, не уживались с пырейными. Гибрид быстро исчезал. За тысячи лет эволюции природа отбирала для каждого растения самое лучшее, самое надежное, самое экономное и «программировала» все это в своем генетическом аппарате. Пока эта программа будет цела, растение может строиться только по ней. И строиться совершенно, так совершенно, что создать лучше – пустая трата времени. В этом он впервые увидел причину многих неудач в селекционной работе. Нет у природы соперников! Копия всегда будет хуже оригинала. Если и удается что-то улучшить, то обязательно за счет потери других качеств. Одно было ясно: надо искать революционный путь...

Цицин рассуждал примерно так: жизнь любого растения – от семени и до семени – закодирована в ДНК. Эта программа постепенно и последовательно «считывается», преобразуясь в белки, ферменты, которые участвуют в многочисленных реакциях. Саморегулирование этих реакций осуществляется на разных уровнях, начиная от простейших ферментных реакций до выдачи необходимой информации, закодированной в генетическом аппарате. Выяснение механизма внутриклеточной регуляции различных реакций могло бы привести к управлению жизнью растений в практических целях. На ход этих реакций активно влияют отдельные фитогормоны, которые подсказывают, что на жизнь растений можно активно влиять самыми разными путями: от механического раздражения до радиационного облучения.

Невольно рождалась мысль, что в клетках существуют какие-то регуляторные механизмы, которые выбирают, какие участки генетической программы и в какое время привести в активное состояние, а какие – закрыть. Значит, многочисленные реакции в клетке каким-то образом координируются и регулируются.

Основа всего – генетическая программа. А что будет, если в этой программе заменить отдельные гены? Или перенести целые блоки генов? Тогда вся структура станет расти по комбинированным программам. Что же получится? Скорее всего растение с новыми свойствами! Но будут ли они полезны человеку?!

Легко понять ученого, который взялся за создание нового растения, не зная роли каждого кирпичика-гена в общей структуре. Но и здесь Цицин рассуждал логично: новое растение само «расскажет», какие гены придали ему новые свойства. Важен был конечный результат – унаследование лучших качеств родительских генов. Движение к цели – созданию нового хлеба – у Цицина было сразу удачным, потому что он заранее связал воедино все логические цепи в исследованиях, добытых им и другими, соединил их и получил долгожданный эффект. Он, как говорится, «вычислил» новый злак. Вначале соображения были чисто интуитивные: когда художник поровну смешивает краски, то получает новый цвет. Какой краски больше, тот цвет гуще, сильнее в оттенках. Новый цвет возникает при равных дозах чистых цветов.

Вся сложность в создании нового злака оказалась в том, что нужны были не все, а определенное количество хромосом, равное другой родительской паре. У отдаленных межродовых растений оно оказалось разным. При скрещивании эти «лишние» хромосомы и мешали развиться гибриду нормально.

Необходимо было подобрать растения с одинаковым набором хромосом. Долгое время сорняки не хотели вступать в родство с пшеницей. Преодолеть этот барьер удалось лишь с пыреем сизым, найденным на Северном Кавказе. Но гибриды быстро вырождались. Тогда Цицин решил взять для скрещивания формы с равным количеством хромосом. Все, что не вязалось в прежних представлениях, вдруг стянулось в один тугой узел. Генетический аппарат, оказывается, вполне может работать с частичной заменой своих генов на «чужие». Более того, чужаки порой смело диктуют растениям новые свойства. Хромосомы, оказалось, охотно «склеиваются» искусственно с помощью ферментов, а новая клетка рождается со свойствами того и другого растения. Цицин так и видел своё новое творение: на стеблях живучего сорняка колосится ветвистая пшеница, устойчивая ко всем природным невзгодам и удивительно урожайная. Отдаленная гибридизация – в этом он видел жизнеспособные, пластичные сорта с широкой наследственной основой.

Теперь и исходный сорняк он искал уже в таком квадрате параллелей и меридианов, где связь его с окружающей средой была наиболее прочной. Так широко на мир растений еще никто не смотрел.

– Для селекционера пшеница – самая капризнейшая из культур, – пояснял Николай Васильевич. – В ней неохотно уживаются стабильность высоких урожаев и качество зерна. А вот пшенично-пырейный гибрид «Грекум-114», полученный от скрещивания яровой пшеницы с пыреем сизым, обладает высоким урожаем в сочетании с устойчивостью от полегания, осыпания, поражения болезнью – пыльной головней. Даже при сравнении с такой пшеницей, как «Саратов-ская-29» – лучшей из всего созданного селекционерами, прибавка урожая у «Грекума-114» достигает пятнадцати центнеров с гектара. Такие результаты были получены в районах Сибири, Северного Казахстана, в Алтайском крае.

Еще важное свойство этого гибрида – отличная приспособляемость к различным условиям внешней среды. В этом ему нет равных. Хотя растет в суровых условиях, но хорошо вызревает, устойчив против полегания, легко убирается комбайнами. Зерно по величине не уступает зерну «Саратовской-29», которая занимает ныне более пятнадцати миллионов гектаров. У нового сорта прекрасное будущее!..

Когда вблизи знакомишься с жизнью крупного ученого, всегда понимаешь, что жизнь его не озарение, а часто нудный, кропотливый труд. Тысячи ученых трудятся в науке с упорством и долготерпением, но очень немногим удается сделать что-то уникальное. Очень легко ошибиться в направлении поисков, пропустить решающее звено, без которого вся цепь фактов будет рваться. Предвидеть в науке конечный результат очень трудно, потому что самое ценное порой – неожиданность. У Цицина все было закономерно. Даже предопределено.

Нет ничего удивительного, что многие люди пытаются стать известными. Но, увы, не всем дано покорять блистательной славой окружающих. Сколько трепетных надежд и огорчений приходит к человеку, прежде чем он верно осознает свое «я». Понимание себя, трезвое отношение к окружающим людям и оценка их очень рано пришли к Цицину. Мечты приобрели у него определенный смысл, поэтому на мир он смотрел добрыми глазами и на любом месте не забывал о своем главном поприще – растениеводстве. Будучи директором Выставки достижений народного хозяйства СССР и директором Главного ботанического сада АН СССР, он неустанно стремился на опытные поля, собирал по крупицам селекционную информацию, экспериментировал. Хотя всю жизнь он был горожанином, но в душе всегда оставался сеятелем – всего доброго, вечного, что остается людям. Им двигала поистине благородная цель – избавить людей от мыслей о «хлебе насущном», и в этом он постиг высокую радость жизни – быть нужным людям. Не просто нужным, но и оставить им новое растение – новый хлеб.