Dynamics of the genetic diversity of oat varieties in the Tyumen region at avenin-coding loci

Molecular and biochemical markers are used to analyze the intraspecific genetic diversity of crops. Prolamin-coding loci are highly effective for assessing this indicator. On the basis of the Laboratory of Varietal Seed Identification of the State Agrarian University of the Northern Trans-Urals, 18 varieties of common oat included in the State Register of Selection Achievements in the Tyumen Region from the 1930s to 2019 were studied by electrophoresis in 2018-2019. The aim of the work was to study the dynamics of the genetic diversity of oat varieties at avenin-coding loci. For the analysis, 100 grains of each variety were used. Electrophoresis was carried out in vertical plates of 13.2 % polyacrylamide gel at a constant voltage of 500 V for 4.0-4.5 h. It was found that 44.4 % of the varieties are heterogeneous, each consisting of two biotypes. For three loci, 20 alleles were identified, 10 of which were detected for the first time. The allele frequency of avenin-coding loci varied with time. In the process of variety exchange, alleles that are characteristic of varieties of non-Russian origin were replaced by alleles present in domestic varieties and then in the varieties developed by local breeding institutions. The following alleles had the highest frequency in Tyumen varieties: Avn A4 (50.0 %), A2 (25.0 %), Avn B4 (50.0 %), Bnew6 (37.5 %), Avn C1 (37.5 %), C2 and C5 (25.0 %). These alleles are of great value as markers of agronomically and adaptively important characters for the region in question. The amount of genetic diversity of oats varied with time from 0.33 in 1929-1950 to up to 0.75 in 2019. The high value of genetic diversity in modern breeding varieties of the Scientific Research Institute of Agriculture of the Northern Trans-Urals and an increase in this indicator over the past 20 years are associated with the use of genetically heterogeneous source material in the breeding process. This allowed obtaining varieties with high adaptive potentials in the natural climatic conditions of the region.Для анализа внутривидового генетического разнообразия сельскохозяйственных культур применяются разнообразные молекулярные и биохимические маркеры. Высокой эффективностью при оценке этого показателя обладают проламин-кодирующие локусы. На базе лаборатории сортовой идентификации семян Государственного аграрного университета Северного Зауралья в 2018–2019 гг. методом электрофореза исследованы 18 сортов овса посевного, включенных в Государственный реестр селекци- онных достижений по Тюменской области с 1930-х гг. до 2019 г. Целью работы было изучить динамику генетического разнообразия сортов по авенин-кодирующим локусам. Для анализа использовали по 100 зерновок каждого сорта. Электрофорез проводили в вертикальных пластинах 13.2 % полиакриламидного геля при постоянном напряжении 500 В в течение 4.0–4.5 ч. Установлено, что 44.4 % сортов гетерогенны и состоят из двух биотипов. Для трех локусов идентифицировано 20 аллелей, 10 из которых выявлены впервые. Частота встречаемости аллелей авенин-кодирующих локусов изменялась с течением времени. Аллели, характерные для сортов иностранного происхождения, в процессе сортосмены заместились аллелями, присутствующими в отечественных сортах, а затем в сортах местных селекционных учреждений. Наибольшую частоту встречаемости в сортах тюменской селекции имели аллели Avn A4 (50.0 %), A2 (25.0 %), Avn B4 (50.0 %), Bnew6 (37.5 %), Avn C1 (37.5 %), C2 и C5 (25.0 %). Эти аллели имеют большую ценность как маркеры хозяйственно ценных и адаптивно значимых признаков. Величина генетического разнообразия в сортах овса изменялась с течением времени от 0.33 в 1929–1950 гг. до 0.75 в 2019 г. Высокое значение генетического разнообразия в современных сортах селекции Научно-исследовательского института сельского хозяйства Северного Зауралья, а также увеличение этого показателя на протяжении последних 20 лет связаны с использованием в селекционном процессе генетически разнородного исход- ного материала. Это позволило получить сорта, обладающие высоким адаптивным потенциалом в при- родно-климатических условиях данного региона.