Карпеченко полиплоидия. Георгий Дмитриевич Карпеченко: биография

Георгий Дмитриевич Карпеченко родился 21 апреля (3 мая по новому стилю) 1899 г. в городе Вельске, Вологодской губернии (ныне - Архангельской области), в семье уездного землемера. В 1917 г. он поступил в Пермский университет, а через год перевелся на факультет растениеводства Московской сельскохозяйственной академии (ныне Сельскохозяйственная академия имени К.А. Тимирязева), которую окончил в 1922 г. В 1925 г. Г.Д. Карпеченко по приглашению Н.И. Вавилова возглавил генетическую лабораторию Всесоюзного института прикладной ботаники и новых культур (впоследствии - ВИР), которая находилась в Детском Селе. Становлению молодого ученого во многом способствовали стажировки в генетических лабораториях европейских стран в 1925 г., участие в Генетическом конгрессе в Берлине (1927 г.), работа по Рокфеллеровской стипендии в США в лабораториях выдающихся генетиков Э. Бебкока и Т. Г. Моргана в 1929-1931 гг. В 1931 г. Г.Д. Карпеченко организовал и возглавил кафедру генетики растений Ленинградского государственного университета и до 1941 г. читал там общий курс генетики.

За свою короткую жизнь Г.Д. Карпеченко сумел сделать так много, что его имя по заслугам вошло в историю генетики. Мировую славу талантливому ученому принесли работы по отдалённой гибридизации, начатые еще в Москве под руководством профессора С.И. Жегалова, руководителя кафедры генетики Московской сельскохозяйственной академии, и затем продолженные в ВИРе. Карпеченко впервые в мире удалось получить плодовитые гибриды от скрещивания представителей различных родов растений - редьки (Raphanus sativus) и капусты (Brassica oleracea). Георгий Дмитриевич показал, что стерильность отдаленного гибрида может быть преодолена путем удвоения хромосом (амфидиплоидии). На основе этого открытия впоследствии ученым была разработана методология использования отдаленной гибридизации в селекции. В работах Карпеченко поставлены задачи выяснения эволюционного и селекционного значение отдаленных гибридов, а также познания механизмов, которые управляют цитогенетическими процессами при отдаленной гибридизации и определяют ее биологическую и хозяйственную эффективность. Именно в этом разделе науки он сразу же стал общепризнанным авторитетом мирового ранга, а его исследования на долгие годы вошли во все генетические сводки и учебники. Исследования Г.Д. Карпеченко подтвердили гипотезы гибридного происхождения ряда полиплоидных видов на основе явления амфидиплоидии, дали ключ к разгадке существования полиплоидных серий видов и тем самым значительно расширили представления о путях эволюции цветковых растений. Благодаря трудам Г.Д. Карпеченко в науку вошли такие понятия, как совместимость геномов при скрещиваниях филогенетически отдаленных видов, конгруэнтные и инконгруэнтные скрещивания.

Основным направлением исследований вновь образованной лаборатории генетики стала разработка теории и методов изучения репродукции и селекции растений. Главные темы исследований - отдаленная гибридизация и цитогенетика отдаленных гибридов, экспериментальный мутагенез, методы получения и использования в селекции полиплоидных форм растений. Г.Д. Карпеченко собрал в лаборатории коллектив талантливых генетиков - А.А. Луткова, М.И. Хаджинова, В.С. Фёдорова, Е.И. Барулину, Т.В. Асееву. Е.А. Домбровскую, К.В. Иванову, О.Н. Сорокину и других. Лаборатория, позднее реорганизованная в отдел генетики, стала центром подготовки кадров для всей страны. Под руководством Карпеченко в отделе генетики ВИР были выполнены работы по экспериментальной гибридизации злаков (эгилопсов и пшениц, эгилопсов и ржи), результаты которых внесли вклад в решение вопросов филогении этих родов. Георгием Дмитриевичем заложены методические основы создания на основе отдаленной гибридизации новых форм растений, нашедших широкое практическое применение - ржано-пшеничных амфидиплоидов, тетраплоидных форм ячменя, разработаны методы массового получения полиплоидных форм ячменя, томата, картофеля, льна. Основные труды (более 50) опубликованы Г.Д. Карпеченко в 1924-1940 гг. Для трехтомных "Теоретических основ селекции растений", вышедших под редакцией Н.И. Вавилова в 1935-1937 гг., им написаны главы "Теория отдаленной гибридизации растений" и "Экспериментальная полиплоидия и гаплоидия".

2 ноября 1934 г. Президиум Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук имени В.И. Ленина (ВАСХНИЛ) присудил Г.Д. Карпеченко ученую степень доктора биологических наук по разделу "генетика растений". 29 августа 1935 г. квалификационная комиссия ВАСХНИЛ утвердила его в ученом звании действительного члена научно-исследовательского учреждения. 29 декабря 1938 г. по представлению ЛГУ Георгий Дмитриевич был утвержден в звании профессора.

Истинный ученый, глубоко убежденный в справедливости генетических идей, Г.Д. Карпеченко участвовал на стороне Н.И. Вавилова во всех сессиях и заседаниях ВАСХНИЛ 1936 и 1939 гг., посвященных дискуссиям с лысенковцами по вопросам генетики и селекции. Арестовали его 15 февраля 1941 г. по сфабрикованным обвинениям в шпионско-вредительской деятельности, к которой была добавлена открытая борьба под руководством Н. И. Вавилова против "передовых методов научно-исследовательской работы и ценнейших достижений академика Лысенко по получению высоких урожаев". 9 июля 1941 г. Военная коллегия Верховного суда СССР приговорила Г.Д. Карпеченко и Н.И. Вавилова к расстрелу по сфабрикованному обвинению в участии в никогда не существовавшей "антисоветской вредительской организации". Георгий Дмитриевич был расстрелян 28 июля 1941 г., реабилитирован посмертно 21 апреля 1956 г. Место его захоронения - Московская обл., Коммунарка.

В 2009 году Г.Д. Карпеченко присвоено звание "Почетного гражданина города Вельска" (посмертно).

Заведующий отделом генетики Всесоюзного института растениеводства, заведующий кафедрой генетики растений Ленинградского государственного университета, профессор.Как генетик известен своими работами в области отдалённой гибридизации. За счёт искусственно вызванной полиплоидии он впервые в мире смог получить плодовитые гибриды растений, относящихся к разным родам.Погиб в годы сталинских репрессий.Родился в городе Вельске Вологодской губернии (ныне в Архангельской области) в семье землемера, окончил вологодскую гимназию. В 1917 г. поступил в Пермский университет, а через год перевелся на факультет растениеводства Московской сельскохозяйственной академии. Ученик С. И. Жегалова, одного из пионеров научной селекции. После окончания Академии (1922 г.) оставлен на кафедре селекции растений.В 1925 году приглашен Н. И. Вавиловым во Всесоюзный институт растениеводства (ВИР), организовал лабораторию генетики в Детском Селе (ныне г. Пушкин). Учеником и заместителем Г. Д. Карпеченко по лаборатории был А. А. Лутков; в лаборатории работали М. И. Хаджинов, В. С. Фёдоров и др. В 1925 году Г. Д. Карпеченко посетил генетические лаборатории 9 европейских стран, в 1927 г. участвовал в Генетическом конгрессе в Берлине, с октября 1929 г. по февраль 1931 г. по Рокфеллеровской стипендии работал в США в лабораториях Э. Бебкока и Т. Г. Моргана. В 1931 году организовал и возглавил кафедру генетики растений в Ленинградском университете, где до 1941 года читал общий курс генетики.Карпеченко Наиболее значимый вклад в науку он внёс своими работами по отдалённой гибридизации, начатыми ещё в Москве, и продолженными в ВИРе. Обычно межвидовые гибриды оказываются стерильными, поскольку из-за нарушения плоидности они не в состоянии завершить мейоз, особого рода деление клеточного ядра, необходимое для формирования гамет у животных, а также пыльцы и семезачатков у цветковых растений.Карпеченко работал с капустно-редечным гибридом (Raphano-Brassica, Рафанобрассика), полученным в результате скрещивания растений из разных родов семейства крестоцветных. Как и многие межвидовые гибриды, он был стерилен, поскольку в каждой из клеток присутствовало по одной копии гаплоидного хромосомного набора редьки и капусты. Хромосомы редьки и капусты не вступали в конъюгацию при мейозе, в результате чего невозможно было получить пыльцу и семезачатки, из которых после оплодотворения могли бы развиться семена гибридного растения. Используя алкалоид колхицин, вызывающий разрушение веретена деления, Карпеченко в 1924 году искусственно вызвал полиплоидию, удвоив хромосомный набор капустно-редечного гибрида. У этой новой полиплоидной формы каждая клетка содержала диплоидный набор хромосом редьки и диплоидный набор хромосом капусты. В результате конъюгация снова стала возможна, и способность к мейозу была восстановлена.Хотя работа не оправдала надежд на получение капусто-редьки, сочетавшей полезные качества обоих овощей (гибрид был пригоден только для скармливания скоту), Карпеченко показал принципиальную возможность преодоления стерильности, возникающей при отдаленной гибридизации. Тем самым он заложил теоретические основы для использования отдаленной гибридизации в селекционной работе и существенно пополнил представления о возможных путях эволюции цветковых растений. Классическая работа Карпеченко по капустно-редечным гибридам была опубликована в 1927 году.Г. Д. Карпеченко участвовал в известных дискуссиях с лысенковцами 1936 и 1939 гг. на стороне генетиков. Арестован 15 февраля 1941 г. по сфабрикованным обвинениям в шпионско-вредительской деятельности, к которой была добавлена открытая борьба под руководством Н. И. Вавилова против «передовых методов научно-исследовательской работы и ценнейших достижений академика Лысенко по получению высоких урожаев». Приговорен Военной коллегией Верховного суда СССР 9 июля 1941 года по сфабрикованному обвинению в участии в никогда не существовавшей «антисоветской вредительской организации». Расстрелян 28 июля 1941 г. Реабилитирован посмертно 21 апреля 1956 года.В 2009 году Г. Д. Карпеченко присвоено звание «Почётного гражданина города Вельска» (по

Карпеченко Георгий Дмитриевич () русский цитогенетик

Георгий Дмитриевич Карпеченко родился 3 мая 1899 года в городе Вельске Вологодской губернии в семье землемера. С детства он страстно увлекался естествознанием и в 1917 г., окончив Вологодскую гимназию, поступил на естественное отделение Пермского университета, откуда в 1918 г. перевелся на факультет растениеводства Петровской земледельческой и лесной академии (в дальнейшем Тимирязевской).

После окончания в 1922 г. Академии его оставили для подготовки к научной деятельности при кафедре селекции сельскохозяйственных растений. К « тимирязевскому » периоду жизни Георгия Дмитриевича относится и начало тех замечательных исследований по отдаленной гибридизации растений, которые принесли ему мировую известность. Скрестив редьку и капусту, представителей двух родов одного семейства, ученый получил первый межродовой гибрид. Однако семян гибрид не давал. Дело в том, что и редька, и капуста, как и положено высшим растениям, диплоиды: каждая их соматическая (не половая) клетка содержит двойной набор хромосом. В половые клетки попадает половинное число хромосом. При слиянии двух половых клеток в одну зиготу в ней восстанавливается исходное двойное число хромосом. Если зигота образована половыми клетками одного вида, парным хромосомам легко найти друг друга и соединиться в новом наборе.

У клеток разных видов хромосомы отличаются, и найти пару очень трудно. В природе такой механизм, препятствующий формированию потомства при скрещивании разных видов, а тем более родов растений чрезвычайно важен. Но Карпеченко сумел преодолеть этот барьер. Он понял причины бесплодия гибридов: чтобы его устранить, нужно дать каждой хромосоме шанс найти себе пару. Для этого следовало искусственно, например с помощью хорошо известного генетикам колхицина, удвоить набор хромосом у каждого из гибридов, получившихся в первом поколении. В результате в гибридном организме оказалось 36 хромосом, слагающихся из двух полных диплоидных наборов редьки и капусты, что создало нормальные возможности для мейоза каждая хромосома имела себе парную.

Это созданное человеком растение не было похоже ни на редьку, ни на капусту. Ни кочана, ни корнеплодов оно не образовывало и, следовательно, хозяйственного значения не имело, зато его научная ценность была очень велика. Карпеченко показал биологам направление исследований, которое может бесконечно обогатить сельское хозяйство.

Работы, начатые в 1922 г. в Петровско - Разумовском на селекционной станции Тимирязевской академии, во главе которой стоял С. И. Жегалов, были в 1925 г. перенесены в Детское Село (ныне город Пушкин), где по инициативе Н. И. Вавилова и под руководством Карпеченко была создана лаборатория генетики Всесоюзного института прикладной ботаники и новых культур (теперь это Всесоюзный научно - исследовательский институт растениеводства им. Н. И. Вавилова). Приглашение на такой ответственный пост молодого человека, которому не исполнилось еще и 26 лет, прекрасное свидетельство смелости Вавилова и его необычайной веры в молодежь. Впрочем, и самому Николаю Ивановичу тогда не было еще и 40 лет. С этого времени жизнь и деятельность обоих выдающихся ученых была теснейшим образом связана между собой. Карпеченко со всей своей энергией принимается за формирование новой лаборатории и привлекает к работе большую группу талантливых генетиков. Его лаборатория стала одним из основных центров подготовки « генетической » молодежи в нашей стране.

В 30- х годах Карпеченко и его сотрудниками были развернуты исследования, целью которых являлась разработка методов искусственного получения растений с умноженным набором хромосом. Эти исследования непосредственно соприкасались с главной проблемой, над которой работала его лаборатория, проблемой отдаленной гибридизации. Ранее обнаруженные факты умножения хромосомного комплекса имели случайный характер, они являлись следствием спонтанного нарушения нормального хода мейоза и образования половых клеток и происходили без участия человека. Теперь была поставлена задача найти пути экспериментального получения полиплоидных форм, обладающих рядом новых признаков и свойств, часто имеющих большое селекционное значение. Особенное внимание уделялось получению полиплоидных клеток методом регенерации и различным воздействиям факторов среды на процессы образования гамет и на оплодотворенную яйцеклетку. Сотруднице лаборатории С. А. Шавинской удалось методом регенерации получить тетраплоидную капусту, тетраплоидные томаты, восстановить плодовитость стерильной герани.

Самому Карпеченко не пришлось дожить до практической реализации его идей в селекции растений. Он, как и его учитель Вавилов, был непримиримым борцом за научную генетику и селекцию, это определило последовательность его позиции в генетических дискуссиях 30- х годов, развернутых Т. Лысенко с целью захватить командные высоты в отечественной биологии. Вот почему Карпеченко не сумел закончить свои блестящие опыты став жертвой « лысенковщины », он погиб в сталинских застенках в 1942 г. В наше время открылась принципиально новая возможность проводить отдаленную гибридизацию высших растений, получать их « химерные » формы. Идеи Карпеченко об отдаленной гибридизации живы и сегодня реализуются на практике селекционерами.

Образование и карьера

Вклад в науку

Наиболее значимый вклад в науку он внес своими работами по отдаленной гибридизации, начатыми еще в Москве, и продолженными в ВИРе. Обычно межвидовые гибриды оказываются стерильными, поскольку из-за нарушения плоидности они не в состоянии завершить мейоз , особого рода деление клеточного ядра, необходимое для формирования гамет у животных, а так же пыльцы и семезачатков у цветковых растений.

Карпеченко работал с капустно-редечным гибридом (Raphano-Brassica , Рафанобрассика), полученным в результате скрещивания растений из разных родов семейства крестоцветных . Как и многие межвидовые гибриды, он был стерилен , поскольку в каждой из клеток присутствовало по одной копии гаплоидного хромосомного набора редьки и капусты. Хромосомы редьки и капусты не вступали в конъюгацию при мейозе, в результате чего невозможно было получить пыльцу и семезачатки, из которых после оплодотворения могли бы развиться семена гибридного растения. Используя алкалоид колхицин , вызывающий разрушение веретена деления , Карпеченко искусственно вызвал полиплоидию , удвоив хромосомный набор капустно-редечного гибрида. У этой новой полиплоидной формы каждая клетка содержала диплоидный набор хромосом редьки и диплоидный набор хромосом капусты. В результате, конъюгация снова стала возможна и способность к мейозу была восстановлена.

Хотя работа не оправдала надежд на получение капусто-редьки, сочетавшей полезные качества обоих овощей (гибрид был пригоден только для скармливания скоту), Карпеченко показал принципиальную возможность преодоления стерильности, возникающей при отдаленной гибридизации. Тем самым он заложил теоретические основы для использования отдаленной гибридизации в селекционной работе и существенно пополнил представления о возможных путях эволюции цветковых растений. Классическая работа Карпеченко по капустно-редечным гибридам была опубликована в 1927 году.

Арест, смерть и реабилитация

Г. Д. Карпеченко участвовал в известных дискуссиях с лысенковцами и гг. на стороне «формальных» генетиков. Арестован 15 февраля г. по обычным для того времени обвинениям в шпионско-вредительской деятельности, к которой была добавлена открытая борьба под руководством Н. И. Вавилова против «передовых методов научно-исследовательской работы и ценнейших достижений академика Лысенко по получению высоких урожаев». Приговорен ВКВС 9 июля г. по обвинению в участии в антисоветской вредительской организации. Расстрелян 28 июля г. Реабилитирован посмертно 21 апреля г.

Примечания

Литература

• Карпеченко, Георгий Дмитриевич: Биологи. Биографический справочник. - Киев: Наукова думка, 1984. - С. 289.
• Birstein V.J. The Perversion of Knowledge: The True Story of Soviet Science. - Boulder, Colorado: Westview Press, 2001.

Ссылки

• Информация о Г. Д. Карпеченко на сайте правозащитной организации Мемориал .
• Г. Д. Карпеченко. Биографическая справка. на сайте проекта Репрессии ученых. Биографические материалы.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Карпеченко Г. Д." в других словарях:

Карпеченко, Георгий Дмитриевич (1899 1941) советский генетик Карпеченко, Марина Львовна (род. 1968) оперная певица, солистка Геликон оперы, заслуженная артистка России (2006) … Википедия

Георгий Дмитриевич Карпеченко (3 мая 1899 28 июля 1941) советский генетик, известный своими работами в области отдалённой гибридизации. За счет искусственно вызванной полиплоидии он впервые в мире смог получить плодовитые гибриды растений,… … Википедия

Георгий Дмитриевич , советский цитогенетик, профессор (1938). Родился в г. Вельске, ныне Архангельской области. Окончил Московскую с. х. академию (1922). Заведующий лабораторией генетики Всесоюзного института… …

КАРПАЧЕВ КАРПЕЕВ КАРПЕНКО КАРПЕНЯ КАРПЕЦ КАРПИКОВ КАРПИЧ КАРПИЧЕВ КАРПИШИН КАРПОВ КАРПОВИЧ КАРПОВЦЕВ КАРПОЧКИН КАРПУН КАРПУНИН КАРПУНИЧЕВ КАРПУНИЩЕВ КАРПУТКИН КАРПУХИН КАРПУША КАРПУШЕНКО КАРПУШИН КАРПУШКИН КАРПЦЕВ КАРПЫЧЕВ КАРПЫШЕВ КАРПЕКИН… … Русские фамилии

Карпеченко Г. Д. - КАРПÉЧЕНКО Георгий Дмитриевич (1899–1941), цитогенетик, д р биол. наук (1934), проф. Ленингр. ун та (с 1938). Доказал возможность преодоления бесплодия отдалённых гибридов путём амфидиплоидии, получил плодовитый межродовой редечно капустный… … Биографический словарь

Советский цитогенетик, профессор (1938). Родился в г. Вельске, ныне Архангельской области. Окончил Московскую с. х. академию (1922). Заведующий лабораторией генетики Всесоюзного института растениеводства (1925‒41),… … Большая советская энциклопедия

- (1899 1941) российский цитогенетик, профессор. Доказал возможность преодоления бесплодия отдаленных гибридов путем амфидиплоидии, получил плодовитый межродовой редечно капустный гибрид. Труды по экспериментальной полиплоидии. Репрессирован;… … Большой Энциклопедический словарь

Актриса. 1977 СТРОГАЯ МУЖСКАЯ ЖИЗНЬ 1979 ВПЕРВЫЕ ЗАМУЖЕМ 1980 КРУТОЙ ПОВОРОТ 1981 ЛИЧНАЯ ЖИЗНЬ ДИРЕКТОРА 1988 ПОЛЕТ ПТИЦЫ 1999 НОВЫЕ ПРИКЛЮЧЕНИЯ МЕНТОВ. ДАМА С СОБАКОЙ … Энциклопедия кино

Георгий Дмитриевич Карпеченко Дата рождения: 21 апреля (3 мая) 1899(1899 05 03) Место рождения: Вельск, Вологодская г … Википедия

Как самому Н.И. Вавилову, так и другим ученым удалось выявить ранее неизвестные варианты изменчивости, которые вначале были предсказаны на основе этого закона.

Этот закон был установлен Н.И. Вавиловым для растений, но он полностью соответствует характеру мутационной изменчивости и у животных. Например, для всех видов млекопитающих характерно появление коротконогих и карликовых мутантов; для близких видов в пределах одного семейства или для животных близких семейств можно предсказать возможность появления сходной окраски меха – белой, коричневой, серой, черной. Важное значение имеет закон Н.И. Вавилова и при получении индуцированных мутаций.

Установление закона гомологических рядов – важнейшее достижение второго этапа в развитии генетических исследований параллелизма в изменчивости. Ряды наследственной изменчивости родственных видов и родов сходны потому, что у них изменяются гомологичные гены.

Именно на этой основе в 70-е годы ХХ века сформировалось новое направление генетических исследований, тесно связывавшее в рамках популяционной биологии генетические, зоологические и ботанические исследования, - фенетика популяций , основоположниками которой стали отечественные ученые Тимофеев-Ресовский, Яблоков, Ларин.

Одновременно с Н.И. Вавиловым к таким же выводам пришел Э. Бауэр в 1919 году, а в США в эти же годы развернулись исследования по сравнительной генетике разных видов дрозофилы учеными Стертевантом и Морганом, Планкеттом и Тэном. «Фенотипический параллелизм» мутаций у разных видов дрозофилы, выявленный при генетическом анализе из природных популяций, отмечали в 1920-е годы Е.И. Балкашина, Д.Д. Ромашов, Е.А. и Н.В. Тимофеевы-Ресовские.

Закон гомологических рядов стал теоретической основой для сбора морфотипов коллекций мировых ресурсов культурных растений. Большое влияние эти работы оказали на А.А. Заварзина и его учение о параллелизмах клеточных и тканевых структур, разработанное в 1920-1930-е годы.

Другим важнейшим обобщением Н.И.Вавилова явилась теория центров происхождения и формообразования культурных растений. Обобщая данные популяционной генетики, ботанической географии, истории, эта теория лежит на стыке нескольких наук. В своем генетическом аспекте – утверждение о неравномерном распределении генов (точнее, аллелей) по видовому ареалу, теория Вавилова дала импульс к формированию геногеографии и экологической генетики, изучающих, как это в свое время делал Николай Иванович на материале культурных растений, генный состав популяций в зависимости от их истории, географических факторов и экологических условий.

Изучение огромного ботанического материала и в местах естественного произрастания растений, и на опытных делянках, анализ внутривидовой изменчивости привели Н.И.Вавилова к построению концепции вида как сложной динамичной системы генотипов, связанной с определенной средой и ареалом. Работа о виде («Линнеевский вид как система»,1931 г.), поставила Н.И.Вавилова в ряд основоположников синтетической теории эволюции.

Заслуга Н.И. Вавилова в развитии генетики состоит также в том, что он тесно связал ее с селекционной практикой, давшей новые импульсы как самой науке о наследственности и изменчивости, так и ее более широкой общебиологической основе.

Отмечая огромный вклад Н.И.Вавилова в развитие генетики, следует остановиться еще на двух направлениях его деятельности: организация генетических учреждений и руководство ими, а также пропаганда (а в последние годы жизни и защита) генетики.

В ВИРе Николай Иванович создал специальный отдел генетики, к руководству которым был привлечен молодой талантливый генетик Г.Д.Карпеченко. Наиболее известны его работы, посвященные отдаленной гибридизации растений, развившие исследования самого Вавилова в этой области.

В 1930 году Н.И.Вавилов, за год до этого избранный действительным членом Академии наук СССР по специальности генетика, взял на себя руководство первым генетическим учреждением в системе академии – Лабораторией генетики . Она создавалась на базе Бюро по генетике, организованном профессором ЛГУ Ю.А.Филипченко, неожиданно скончавшимся в 1930 году. В качестве заведующего Вавилов собрал в лаборатории всех молодых учеников Ю.А.Филипченко, многие из которых стали потом известными учеными: М.Л.Бельговского, Ю.Я.Керкиса, А.А.Прокофьеву и других. Для работы в лаборатории были привлечены крупнейшие советские ученые – генетик А.А.Сапегин и цитолог Г.А.Левитский, а также болгарский цитогенетик Д.Костов и выдающиеся американские генетики К.Бриджес и Г.Меллер (впоследствии лауреат Нобелевской премии). В 1933 году лаборатория была переименована в Институт генетики АН СССР, который Н.И.Вавилов старался превратить в мировой центр генетических исследований. Расширился круг направлений, которые здесь разрабатывались, основными из которых были следующие:

1. разработка учения о мутациях и смежной с ним проблемы гена;

2. межвидовая гибридизация;

3. материальные основы наследственности;

4. наследственность количественных признаков;

5. происхождение домашних животных и культурных растений.

В 1937 году по инициативе Н.И.Вавилова очередной международный конгресс по генетике должен был состояться в Москве. Была начата соответствующая организационная работа, однако провести конгресс в СССР оказалось в то время невозможным.

Свидетельством высокого авторитета Николая Ивановича Вавилова как генетика было избрание его вице-президентом VI Международного генетического конгресса в 1932 году (Итака, США) и почетным президентом VII конгресса (1939 год, Эдинбург, Великобритания). Участвовать в последнем Вавилов уже не смог.

Н.И.Вавилов посвятил много статей генетике, прежде всего разъясняя ее отношение к практической селекции. Особое место в его научном творчестве занимает серия очерков-портретов выдающихся генетиков Кельрейтера, Менделя, Де Фриза, Бетсона, Моргана, Меллера. По инициативе и под редакцией Вавилова были изданы труды классиков генетики.

Большой вклад в развитие генетики и, в частности, эволюционной генетики растений внесли сподвижники Н.И.Вавилова – Г.А.Левитский и Г.Д.Карпеченко.

В 1924 году Левитский – выдающийся цитогенетик – ввел в биологию термин «кариотип» для описания базовых особенностей морфологии хромосом одного вида и сравнения их между собой у разных организмов и видов. В 1934 году он впервые показал, как под действием облучения хромосомы распадаются на фрагменты и перестраиваются.

Г.Д.Карпеченко впервые получил межродовые гибриды растений. Еще в 20-е годы, работая в ВИРе, Карпеченко создал удивительный метод хромосомной инженерии и показал возможность преодоления бесплодия гибридов за счет удвоения наборов хромосом обоих родителей. Таким путем впервые были получены гибриды между капустой и редькой. Ядра таких гибридов содержали диплоидные хромосомы как редьки, так и капусты (18 Р

+
18 К), и именно поэтому растения отличались правильным мейозом и оказались высокоплодовитыми. Карпеченко назвал полученный им аллополиплоид рафанобрассика. Итоги этой работы 1927 года рассматривались автором как «экспериментальное обоснование теории

Георгий Дмитриевич Карпеченко Григорий Андреевич Левитский

(1899-1941) (1878-1942)

гибридного происхождения полиплоидных видов».

Позднее были созданы новые виды пшениц при их отдаленной гибридизации друг с другом и с сородичами (А.Р.Жебрак, В.А.Хижняк), а в 1961 году Б.Л.Астауров и В.Н.Верейский получили плодовитые межвидовые гибриды и у животных на примере тутового шелкопряда.

Огромный вклад в разработку теории отдаленной гибридизации, а также в развитие популяционной и эволюционной генетики внес и А.С.Серебровский , с 1930 года организовавший и возглавивший кафедру генетики МГУ. В 1930 году он основал новую область исследования - геногеографию , в задачу которой входит изучение закономерностей распределения генов в пространстве и во времени. Среди геногеографических факторов, влияющих на структуру популяций, А.С. Серебровский еще в 1928 году назвал «некоторые автоматические процессы», изменяющие генотипический состав популяции, подразумевая под этим колебания численности, ведущие к нарушению закона Харди -Вайнберга. Впоследствии эти наметки были развиты в концепции генетико-автоматических процессов Д.Д. Ромашова и Н.П. Дубинина. Геногеография, по А.С. Серебровскому, - наука историческая: неоднородность распределения генов в популяциях может зависеть от человеческой истории, антропогенных факторов. Он особо подчеркивал специфику методов и задач геногеографии, по сравнению с анализом географического распространения разных признаков – фенов, чем всегда занимались систематики.

Эти геногеографические явления А.С. Серебровский связывал с процессами, происходящими в генофонде, такими, как диффузия генов из центров возникновения, течения или потоки генов, вызванные передвижением самих популяций, привнесение в генофонд новых генов через мутационный процесс и процесс метисации, стохастический процесс изменения генофонда и т.д. Ни теории, ни математических моделей этих процессов тогда еще не существовало, но существование самих процессов в генофонде для А.С. Серебровского было несомненным. В изучении этих процессов он видел путь выяснения истории генофонда и воссоздания ее через геногеографию отдельных генов.

Большой вклад отечественные ученые внесли и в развитие мутационной теории первой половины ХХ века. В 1925 году Г.А.Надсон и Г.С.Филипов открыли индуцированный мутагенез с помощью рентгеновских лучей у грибов Mucor, положив начало развитию радиационной генетики.

В 1935 году Н.В. Тимофеевым-Ресовским, К. Цимлером и М. Дельбрюком на основании анализа радиационного мутагенеза у высших организмов и, прежде всего, у дрозофилы было предложено первое объяснение механизма мутационных изменений (точковых мутаций и хромосомных аберраций). Мутация рассматривалась как результат мгновенной перестройки атомов в сложной молекуле гена. Причиной такой перестройки считалось непосредственное попадание в ген кванта или ионизирующей частицы или же случайные колебания атомов. Открытие в дальнейшем эффекта последствия ионизирующих излучений указало на то, что в этом случае мутации возникают в результате процесса, длящегося во времени, а не непосредственно в момент мутационного воздействия.

Перспективы преодоления этих и других противоречий молодой теории мутационного процесса были намечены в 1946 году в физиологической гипотезе М.Е. Лобашева . Суть ее заключалась в том, что благодаря способности клетки репарировать полученные повреждения, становление мутации должно осуществляться в процессе обратимости повреждения, т.е. в процессе восстановления (репарации). Это означало, что появлению мутации должно предшествовать предмутационное состояние или потенциальное изменение, которое может быть устранено (тождественная репарация) или реализуется в виде мутации (нетождественная репарация). Для доказательства существования таких предмутационных состояний М.Е. Лобашев и его ученики К.В. Ватти, М.М. Тихомирова и другие использовали в опытах с дрозофилой, облученной рентгеновскими лучами, дополнительное воздействие высокой температурой, которая сама по себе практически не вызывала мутаций. Мухи после этого обнаруживали более высокую мутабильность, чем после воздействия только рентгеновскими лучами.

Огромное влияние на формирование этой гипотезы оказала теория паранекроза Д.Н. Насонова и В.Я. Александрова, согласно которой клеточные структуры (прежде всего белковые молекулы) способны к обратимой денатурации после воздействия различных повреждающих агентов.

Несмотря на то, что физиологическая гипотеза мутационного процесса была сформулирована на основе представлений о белках, как носителях генетической информации, общепринятых в то время, она оказалась справедливой и в отношении молекул ДНК.