История биологии с начала XX века до наших дней

Большой интерес представляют опыты японского ученого А. Сакаи (1956–1961), а также И.И. Туманова и О.А. Красавцева (1962), изучавших возможности достижения безграничной морозоустойчивости у древесных пород. Еще в 1938 г. американский исследователь Б.И. Лейет открыл явление витрификации протоплазмы, заключающееся в быстром замерзании содержащейся в ней воды (при температуре ниже -150°) без образования кристаллов льда (или очень мелких кристаллов). Возникающий в этом случае аморфный лед не повреждает протоплазму, и после ее быстрого оттаивания (девитрификации) растение возвращается к жизни. В опытах Туманова и Красавцева (1959) закаленные ветки смородины, сосны и березы при ступенчатом охлаждении оставались живыми при температуре до -195°. Большой вклад в изучение морозоустойчивости плодовых культур и ее диагностику внесли работы М.А. Соловьевой (1967).

Среди методов диагностики наиболее надежными считаются многочисленные способы промораживания в холодильных камерах и фитотронах, а также в полевых холодильных установках.

В последние два десятилетия большое внимание стали уделять также проблеме холодостойкости — способности растений переносить без повреждений низкие положительные температуры, близкие к 0°. Еще Г. Молиш (1897) высказывал правильное мнение, что в условиях пониженных температур у растений тропического и субтропического происхождения нарушается обмен веществ. В 50-60-х годах оно получило развитие в работах П.А. Генкеля, К.П. Марголиной и В.Н. Жолкевича. Л.А. Незговоров и А.К. Соловьев (1958) показали зависимость холодостойкости растений от патогенной микрофлоры почвы.

В направлении повышения холодостойкости теплолюбивых растений методом закаливания семян работали В.И. Эдельштейн (1944, 1962), А.Е. Воронова (1950, 1953, 1959) и др. Изучение происходящих при этом физиологических изменений шло по двум путям: с одной стороны, исследовали стимулирующее действие переменных температур и их влияние на рост и развитие растений, с другой — основное внимание концентрировали на холодостойкости растений. В результате было выявлено значение пониженной вязкости протоплазмы и усиления обмена веществ для повышения холодостойкости теплолюбивых растений. Закаленные переменными температурами растения сохраняли энергетически более полноценное дыхание, более стабильные фотосинтез и активность ряда ферментов и другие физиологические процессы и при воздействии низких положительных температур.

Прямое отношение к проблеме холодостойкости имело открытие а 40-х годах А.В. Благовещенским и В.П. Филатовым так называемых биогенных стимуляторов — веществ, в норме не свойственных живым тканям растений или животных и возникающих в них при низкой положительной температуре (около +1°) в качестве защитного средства. Благовещенский (1949–1950) показал, что в малых количествах эти чуждые организму вещества оказывают стимулирующее, а в больших — отравляющее действие на плазму.