Protein markers, morphological and breeding-oriented characteristics in duplicate accession identification in cultivated oat collections of the Institute of Plant Industry (Russia) and NordGen (Sweden) | Белковые маркеры, морфологические и селекционные признаки в идентификации дублетных образцов культурного овса в коллекциях ВИР (Россия) и Нордического Генного Банка (Nordgen, Швеция)

English. Comparative field and laboratory studies of the 112 pairs of potential duplicates (PD) of homonymous oat cultivar accessions from the collections of VIR and NordGen were performed. Each pair of accessions was compared with each other according to 26 morphological and breeding-oriented traits during the field study. Electrophoresis of single seed avenins was used as a laboratory method. The composition of the accessions was characterized in terms of the frequency of occurrence of avenin biotypes with corresponding avenin banding patterns. To evaluate the field differences of the PD pairs of accessions the authors proposed to use D aggr. index which accumulated the revealed differences both in qualitative and quantitative plant characters. On the basis of this index, all PD pairs were conventionally divided into three groups wherein duplicates could be identified with variable degrees of probability. Electrophoretic analysis proved that 46% of the 112 pairs may be regarded as duplicates, because the paired accessions had identical composition according to avenin biotypes. Comparison between the field and laboratory trials of the accession groups selected showed that the lower was the D aggr. index, the smaller were the laboratory differences, and as a result the more duplicate pairs were identified in the group with the help of protein markers. In the group with the lowest D aggr. (0.1–1.5), the amount of duplicate pairs was about 70%. The group with the maximum D aggr. (3.9–8.3) consisted of non-duplicates only. Generally, the sets of duplicate and non-duplicate pairs identified by electrophoresis were credibly different (р = 0.0001) according to the D aggr. index. The revealed conformity between the results of the field and laboratory tests shows that it is possible to use avenin banding patterns for identification of duplicate accessions in oat collections even before field trials.

Russian. Проводили полевое и лабораторное сравнительное изучение 112 пар потенциальных дублетов (ПД) одноименных скандинавских селекционных сортов овса посевного из коллекций Всероссийского института генетических ресурсов растений (ВИР) и NordGen. По результатам полевого изучения для оценки различия-сходства образцов одной ПД-пары предложено использовать показатель D общ., который объединяет выявленные различия по качественным и количественным признакам. По этому показателю все ПД-пары условно разделили на 3 группы, в которых с разной долей вероятности могли быть идентифицированы дублетные образцы. Лабораторное изучение установило, что 46% из 112 пар являются дублетами, (образцы пары имели идентичный состав по авениновым биотипам). Сопоставление данных полевого и лабораторного испытания показало, что чем меньшим показателем полевых различий D общ. характеризуется выделенная группа ПД-пар, тем меньше различий между их образцами при электрофорезе и, как следствие, больше в группе дублетных пар, идентифицированных с использованием белковых маркеров. В группе с наименьшим показателем D общ. (0,1–1,5) около 70% составляли дублетные пары. Группу с максимальными полевыми различиями (D общ. = 3,9–8,3) составили только недублетные образцы. В целом, по данным электрофоретического анализа, выборки дублетных и недублетных пар достоверно (р = 0,0001) отличались по показателю D общ. Для образцов недублетных пар была продемонстрирована возможность использования электрофореза авенина для установления сортовой подлинности анализируемых образцов путем сравнения их с оригинальными сортовыми образцами (оригиналами), хранящимися в коллекции ВИР. Благодаря соответствию результатов полевых и лабораторных исследований, анализ электрофоретических спектров авенина может использоваться для идентификации дублетных образцов до или вместо полевых испытаний. При потере всхожести семян образца метод электрофореза авенина позволяет установить его сортовую подлинность.