超低氢氰酸高丹草新品系分子标记辅助选育研究

针对内蒙古农区畜牧业发展急需开发饲喂安全、优质高产饲用作物新品种的实际问题，把"超低氢氰酸含量（茎叶鲜草7～15mg/kg）和综合农艺性状优良"作为高丹草育种目标，在大量收集评价高粱、苏丹草种质材料的基础上，开展了种间组配杂交，从37个杂交组合中获得的V4A×棕壳苏丹草、Z3A×黑壳苏丹草、散穗高粱×白壳苏丹草3个杂交组合F1，其氢氰酸含量极低（茎叶鲜草7mg/kg左右）、育性高、杂种优势很强，具有重要育种价值。本项目拟开展：① 3个杂交组合F2代分离群体优异单株的超低氢氰酸分子标记（SSR、ISSR）筛选；② 中选优异单株后代优良株系分子标记辅助选育及其主要农艺性状测定评价；③ 超低氢氰酸高丹草新品系DNA指纹图谱构建研究。创造出青刈饲喂安全、综合农艺性状优良的超低氢氰酸高丹草新品系（新种质）2～3个，为下一步新品种育成利用奠定基础。

高丹草具有高产、优质、抗逆性强等特性，其不足点是鲜草茎叶氢氰酸含量较高，家畜采食过量会引起中毒，给生产带来经济损失。本项目针对内蒙古农区畜牧业发展急需开发饲喂安全、优质高产饲用作物新品种的实际问题，把“超低氢氰酸含量（株高140cm时茎叶鲜草7～15mg/kg）和综合农艺性状优良”作为高丹草育种目标，重点开展了3个杂交组合（V4A×棕壳苏丹草、Z3A×黑壳苏丹草、散穗高粱×白壳苏丹草）F2代分离群体优异单株的超低氢氰酸分子标记（SSR、ISSR）筛选；中选优异单株后代（F3～F5）优良株系分子标记辅助选育及其主要农艺性状的测定评价（包括：氢氰酸含量、生育、产量、分蘖、光合性能、抗逆性）；育成的高丹草新品系（品种）SSR DNA指纹图构建研究。试验首次筛选出与高丹草超低氢氰酸含量相关的ISSR显性分子标记3个、SSR共显性分子标记8个，并对3个ISSR标记（B-1、B-2、B-3）和3个SSR标记（TZ1、TZ2和TZ3）DNA片段进行了克隆和碱基序列分析，查明了其片段的全长及碱基结构特征，与近缘植物同源性比对后，在GenBank的登录，该结果可为其它饲草超低氢氰酸含量品种选育提供范例和理论指导。利用SSR和ISSR分子标记辅助选择与综合农艺性状相结合的方法，快速、高效地选育出氢氰酸含量极低（6.12～8.88mg/kg）、青刈饲喂安全、高产优质、抗逆性强、育性高、染色体遗传稳定的高丹草新品种“蒙农7号高丹草”1个、新品系SLCN01和SLCN07共2个，它们具有重要的推广应用价值。试验采用SSR共显性显性标记技术建立了3个新品系（品种）的DNA指纹图，为其知识产权保护、新品种登记利用提供了分子依据。