«Более половины населения нашей плодородной земли имеет
слишком мало пиши, и даже очень глубокое знание гена
дает небольшое утешение голодным людям,
пока оно не выражается в калориях».
Дж. Л. Брюбейкер, 1966 г
И. И. Вавилов понимал важность генетики количественных признаков. Он писал: «Проблема генетики количественных признаков должна привлечь широкое внимание в предстоящие годы. Количественные признаки отталкивали генетика своей сложностью, наличием переходных форм, спутанностью генетической картины». И далее: «Неотложные нужды практической селекции заставили нас с самого основания генетической лаборатории Академии Наук (сейчас это Институт обшей генетики РАН в Москве. - Прим. авт.) уделить особое внимание разделу наследственности количественных признаков, имеющем) первостепенное значение в селекции…».
На сегодня в перечень важнейших направлений развития генетики в России включено направление «Генетика количественных признаков» (что записано в документах ВАК России), и это — верная позиция.
До недавнего времени генетическая природа полигенов (именно они детерминируют генетическую изменчивость сложных признаков продуктивности) была абсолютно неясной.
В. А. Ратнер пишет: «Примерно 5% суммарной ДНК генома (дрозофилы — Прим. авт.) непосредственно участвует в кодировании, а остальные 45% считаются некодирующими (нитроны, межгенные промежутки, которые содержат многие знаки управления — энхансеры, инсуляторы и другие участки), и возможно, выполняют какие-то иные функции. Указанные гены (структурные и регуляторные Прим. авт.) «…известны нам в лицо», т.е. они клонированы и секвенированы. Для половины секвенированных генов известны их функции или сходство с известными функционирующими генами, часто известны их механизмы управления, выделены их белковые продукты и т.д.
Что касается полигенов, то здесь положение совсем иное. Любопытно, что до сих пор ни один полиген не «известен нам в лицо». т.е. не выделен, не клонирован и не секвенирован. Неясно, чем полигены отличаются от обычных генов. Однако, если все полигены различны, то их число в геноме дрозофилы должно было бы достигнуть 100000, а если они сопоставимы по длине с генами, то должны были бы занимать до 50% генома, что мало вероятно».
С этой точки зрения вызывает удивление необычная уверенность огромной армии молекулярных генетиков, создавших и развивающих особое направление — MAS — marker assistant selection (маркерная помощь отбору). Уже имеют место попытки маркировать полигены, которые еще не один генетик «не знает в лицо».
В период 1972—1984 гг. была создана и развита модель эколого-генетической организации сложных полигенных количественных признаков. С точки зрения этой модели никаких отдельно существующих полигенов вообще нет. В каждый короткий момент времени любой количественный признак является моногенным (его генетическая изменчивость детерминируется одним «узким местом» в метаболическом пути). Однако очень быстро лимитирующий ген сменяется другим лимитирующим данный признак геном (при малейшем сдвиге лим-фактора внешней среды). Это приводит к «смазыванию» классической гистограммы расщепления по Менделю, возникает кривая нормального распределения, в которой невозможно выделить классы расщеплений. Показано, что многие количественные признаки (интенсивность транспирации. интенсивность фотосинтеза и др.) в течение суток детерминируются двумя или даже тремя разными генетическими системами.
Эта теория позволяет ликвидировать множество «пропастей» между генетикой и селекцией и приступить к созданию принципиально новой наукоемкой теории селекции.
Н. И. Вавилов писал: «Мы не отказываемся от селекции как искусства, но для уверенности быстроты и преемственности в работе мы нуждаемся в твердой, разработанной конкретной теории селекционного процесса. Коллектив не может работать по интуиции, на случайных удачах», И далее: «Разработка конкретной теории селекции, вот. по существу, конечная утилитарная задача Института генетики».
До настоящею времени еще не создана количественная теория генетического улучшения полигенных хозяйственно-важных признаков растений. Это одна из важнейших задач для будущих исследователей.