Historical background

Лаборатория эмбриологии и репродуктивной биологии зародилась в недрах отдела морфологии и анатомии БИН АН СССР, долгие годы возглавляемого известным ученым, профессором В. Г. Александровым и объединяющим анатомо-морфологическое, эмбриологическое, цитологическое и цитофизиологическое направления исследований. У истоков ее формирования также стояли такие видные ученые как П.А. Баранов (директор БИН, заведующий лабораторией онтогенеза, автор известной монографии «История эмбриологии», 1955) и профессор М.С. Яковлев. В 1943-1949 гг. (тяжелейшие для страны военные и послевоенные годы) в рамках отдела морфологии и анатомии были активизированы работы по морфогенезу репродуктивных структур, цитогенетическим аспектам гаметогенеза, проблеме однодольности. Для решения этих задач были привлечены М.И. Савченко, М.С. Навашин, Н.В. Первухина. С переездом в Ленинград семьи Навашиных в отделе началась интенсивная работа по детальному изучению процесса оплодотворения у растений. Была образована группа, которую возглавила Е.Н. Герасимова-Навашина, в состав которой вошли Т.Б. Батыгина, С.Н. Коробова, О.А. Долгова, И.А. Стожарова. Группу по изучению эмбриогенеза возглавил М.С. Яковлев. В ее составе работали Л.А. Александрова, Н.Л. Рахманова, М.Д. Иоффе, впоследствии – М.П. Солнцева, Г.Я. Жукова, Т.Н. Наумова. Этот период явился началом расцвета классических фундаментальных исследований в области «интимных» процессов двойного оплодотворения – логического продолжения эпохального открытия С.Г. Навашина.

В 1960 г. в результате изменения структуры БИН АН СССР с учетом предложений коллектива отдела была утверждена лаборатория эмбриологии во главе с М.С. Яковлевым, а с 1983 г. ее стала возглавлять Т.Б. Батыгина. В эти годы был сформирован коллектив высококвалифицированных специалистов-эмбриологов и создан ряд новых приоритетных направлений исследований. По инициативе директора БИН академика А.Л. Тахтаджяна были развернуты глубокие и обширные работы по сравнительной эмбриологии, итогом которых явилась публикация 5-титомного издания «Сравнительная эмбриология цветковых растений» (1981–1990; Государственная Премия РФ, 1993). Эта работа была продолжена д.б.н. О.П. Камелиной («Систематическая эмбриология цветковых растений», 2009–2011) и многими другими учеными. Разнообразные данные классической эмбриологии потребовали разработки новых подходов для выяснения механизмов морфогенеза репродуктивных структур – системного комплексного и экспериментального. Начались работы с использованием метода культуры in vitro и других методов. «Его Величество Эксперимент» прочно вошел в жизнь лаборатории и началась эра экспериментальной эмбриологии, которая шла бок о бок с исследованиями in situ и in vivo.

Работы по экспериментальной эмбриологии явились стимулом для развития таких направлений как этологическая и популяционная эмбриология, которые связаны с именем д.б.н., заслуженного деятеля науки РФ Э.С. Терехина, а также проблемы апомиксиса, в решение которой внесли большой вклад М.П. Солнцева, Т.Н. Наумова и Т.Б. Батыгина.

Результаты многолетних исследований по всем этим направлениям и проблемам нашли отражение в фундаментальном, не имеющем аналогов в мире 3-томном издании «Эмбриология цветковых растений. Терминология и концепции» (1994–2000). За важнейший итог этой работы – разработку теории репродукции и социальный и экономический эффект от внедрения результатов исследования в практику – коллектив лаборатории был удостоен; Премии Правительства РФ в области науки и техники (2002).

Наиболее яркими открытиями сотрудников лаборатории явились: типы двойного оплодотворения, новые типы эмбриогенеза – Graminad-, Paeoniad-, М-тип кариогамии, тубифлоральный тип эндосперма, зародыши – хлоро- и лейкоэмбриофиты, феномен эмбриоидогении и новая категория вегетативного размножения (эмбриоид), множественность онтогенезов, метаморфоз в онтогенезе паразитных цветковых растений, автономизация эмбриогенеза и новый признак – автономность зародыша, генетическая гетерогенность семян (4 типа семян, 5 типов зародышей).

В 1996 г. коллектив Лаборатории получил официальный статус Ведущей научной школы России (лидер Школы Т.Б. Батыгина), осуществляющей разработки по приоритетным направлениям биологии развития.

В лаборатории всегда приветствовались интеграционные исследования, поддерживалось сотрудничество с ведущими эмбриологами из российских и иностранных учреждений, проводился обмен опытом, обучение молодежи. В 1990 г. сотрудниками лаборатории эмбриологии был организован XI Международный конгресс по половой репродукции растений (XI International Sexual Plant Reproduction Congress, Saint-Petersburg, 3-9 July 1990), объединивший около 500 участников.

В 2005 г. по инициативе Т.Б. Батыгиной была организована I Международная Школа для молодых ученых «Эмбриология, генетика и биотехнология», имевшая целью продемонстрировать достижения отечественных и зарубежных исследователей по актуальным проблемам репродуктивной биологии, генетики развития, а также значимость эмбриологии для биотехнологических инноваций, и получившая большой отклик, как среди молодых специалистов, так и ведущих ученых-эмбриологов. Значительный интерес к данному мероприятию дал стимул к продолжению и проведению II (Уфа, 2007), III (Саратов, 2009), IV (Пермь, 2012) и V (Санкт-Петербург, 2016) Школ.

В настоящее время Лаборатория продолжает сохранять традиции классической эмбриологии, насыщая их новыми направлениями, методами и подходами. Большое внимание уделяется механизмам регуляции развития репродуктивных структур и решению вопросов о морфогенетических потенциях их клеток и возможности переключения программ развития. Особый акцент делается на анализе различных феноменов в репродукции (ценоспория женского гаметофита, апомиксис, полиэмбриония, генетическая гетерогенность семян, монокотилия) и их роли в эволюции репродуктивных структур и покрытосеменных растений в целом. Также продолжаются исследования в области сохранения биологического разнообразия и создание биотехнологических основ размножения редких и ресурсных видов растений.