О положении в биологической науке

Всесоюзная академия сельскохозяйственных наук

Но эти данные не могут дать представления о работе ферментов в живой клетке, где мы имеем гораздо более сложные условия, чем в автолитических смесях, в разрушенных, убитых тканях. Для биолога ферменты представляют громадный интерес не только сами по себе, но, по образному выражению Алексея Николаевича Баха, и как ключ к познанию химизма жизненных явлений.

Касаясь непосредственных причин, вызывающих колебания ферментативной активности животного организма, А.Н. Бах 25 лет тому назад писал, что изменчивость в действии ферментов можно объяснить только с точки зрения непостоянства концентрации ферментов или же изменения

их активности, в известные моменты, – под влиянием тех или иных условий.

Исходя из представлений Мичурина и Лысенко и основываясь на принципах биохимической школы А.Н. Баха, нами, в Институте биохимии имени А.Н. Баха Академии наук СССР, были предприняты исследования, которые привели к установлению целого ряда новых фактов, свидетельствующих о глубоких переменах в биохимической деятельности организмов под влиянием яровизации и вегетативной гибридизации.

Еще в 1936 г. нам удалось установить, что, при яровизации семян по методу Т.Д. Лысенко, в вегетирующих растениях возникают коренные сдвиги биохимического характера.

В данной серии опытов перед нами стояла задача – проследить происходящие под влиянием яровизации изменения процессов ферментативного образования и распада сахарозы в живой клетке.

Опыты с озимой пшеницей Украинка показали, что у неяровизированных растений процесс ферментативного образования сахарозы превалирует над процессом гидролиза, распада этого вещества. В яровизированных же растениях мы наблюдаем диаметрально противоположную картину. Процесс яровизации обусловливает смещение ферментативного равновесия в живых листьях растения – в сторону гидролиза.

Впрочем, необходимо отметить, что высокая продуктивность растения связана с преобладанием гидролитических реакций в его вегетирующих органах.

Следует указать, что при яровизации изменяется не только направленность ферментативного образования сахарозы, но и баланс растворимых Сахаров. Яровизация приводит к увеличению количества моносахаридов.

Для полноты и достоверности суждения о полученных результатах, мы провели опыты, аналогичные вышеописанным, на различных сортах хлопчатника, растения, отличного от пшеницы как по своей природе, так и по факторам, нужным для прохождения стадии яровизации. Результаты опытов с хлопчатником полностью подтвердили данные, полученные нами в опытах с пшеницей. У хлопчатника, так же как и у пшеницы, яровизация обусловливает коренной сдвиг в направленности процессов ферментативного образования и распада сахарозы.

Наши исследования действия ферментов в живой растительной клетке, под влиянием яровизации, привели к следующим основным выводам.

Яровизация семян коренным образом сдвигает соотношение между ферментативным синтезом и гидролизом веществ в растении. В листьях яровизированных растений резко повышается процесс ферментативного распада веществ.

В результате этого при яровизации понижается отношение между синтезом и гидролизом сахарозы. Следует отметить, что и в естественном состоянии у этих растений скороспелость связана с преобладанием гидролитической способности фермента.

Необходимо указать, что соотношение между синтезом и гидролизом в растительных тканях является довольно характерным видовым признаком, хотя оно и изменяется закономерно в жизненном цикле растения. Однако сдвиги в биохимической деятельности растений в результате яровизации

носят совершенно иной характер, чем те, которые мы получаем, воздействуя, например, эфиром или обезвоживая, намачивая и т.д. живые ткани.

В указанных случаях мы получаем изменения местного, локального характера. Изменения эти носят характер обратимости и, после снятия этих воздействий, исчезают, не оставляя никаких следов в последующей жизни организма. При яровизации же сдвиги, возникшие в биохимической деятельности растения, имеют необратимый характер и сохраняются в последующем ходе развития организма.

Для большей ясности я хотел остановиться здесь еще на одном существенном факте. При сравнении озимых и яровых форм пшеницы академику А.И. Опарину удалось показать, что озимые всегда характеризуются более высоким отношением ферментативного синтеза к гидролизу, т.е. относительным преобладанием синтетического направления реакции над гидролитическим. У яровых же это отношение сдвинуто в сторону гидролиза. При яровизации семян озимых растений соотношение между синтезом и гидролизом в них смещается, приближаясь к типу, обычному для яровых растений, причем вызванный яровизацией сдвиг ферментативного равновесия, как это было показано нами, сохраняется в растениях до конца вегетации.

Придавая огромное значение внешней среде в смысле ее влияния на ход развития гибридного сеянца и на качество выводимого сорта, И.В. Мичурин, как известно, считал метод ментора наиболее сильным средством воздействия на стадийно молодые организмы.

Работы, проведенные нами совместно с Б.А. Рубимым, с целью выяснения биохимической деятельности организмов, возникающей под влиянием вегетативной гибридизации, привели к установлению определенных закономерностей.

Мы стремились выяснить, отражается ли на активности ферментов стадийно молодого привоя его прививка в крону стадийно старого дерева., т.е. связана ли эта активность с природой ментора. Для изучения данного вопроса мы, с любезного согласия С.И. Исаева, использовали результаты опытов, проводившихся в отделе селекции Центрального научно-исследовательского института имени И.В. Мичурина в гор. Мичуринске.

Эти исследования показали, что прививка в крону ментора вызывает, в большинстве случаев, весьма резкие сдвиги в активности окислительных ферментов привитого стадийно молодого организма, причем направление этих изменений определяется природой самого ментора. Поздние сорта яблони, используемые в качестве ментора, как правило, вызывали повышение Активности пероксидазы сеянца, тогда как прививка его в крону раннего сорта обычно приводила к снижению этой активности. Так, например, в гибридной комбинации Грушовка/Бельфлер-китайка, судя по показателям пероксидазы, часть сеянцев уклоняется в сторону Бельфлер-китайки, а часть в сторону Грущовки.

Аналогичные изменения были установлены нами и у других гибридных комбинаций.

Подобного же типа картину мы наблюдали и в другой серии опытов, когда в крону менторов окулировались глазки, взятые от гибридных сеянцев. Нами было показано, что поздние сорта имеют более активную пероксидазу и менее активную инвертазу. Оказалось, что под влиянием свойств ментора происходит перестройка ферментной системы окулянтов. Окулянты поздних сортов имеют более активную пероксидазу и менее активную инвертазу.