超低氢氰酸含量新品种——蒙农9号高丹草的选育

为培育能综合双亲优良特性的超低氢氰酸含量高丹草新品种,将散穗高粱与红壳苏丹草组配进行种间远缘杂交获得杂种F_1代及其自交F2群体植株。利用ISSR分子标记辅助选择与常规杂交选择相结合的方法,从杂种F_2分离群体中选择优异单株,通过4次单株选择、1次混合选择及品比、区域和生产试验,历经9个世代育成了超低氢氰酸含量新品种——蒙农9号高丹草。其根系发达,平均株高409.2cm,生育期138d;种子活秆成熟,茎叶比小,分蘖性和再生性强,年可刈割利用3次;鲜草产量和种子产量高,分别为14.84×104kg/hm^2和0.60×104kg/hm^2;拔节期氢氰酸含量为3.11mg/kg,粗蛋白质含量为15.09%,粗纤维含量为24.85%,并富含粗脂肪、粗灰分、无氮浸出物及氨基酸等营养成分,是一种很有推广应用前景的饲草新品种。

高丹草超低氢氰酸含量ISSR特征片段的克隆及序列分析

为明确高丹草超低氢氰酸含量ISSR特征片段的DNA分子特征,以散穂高粱×黑壳苏丹草杂种F2的3个超低氢氰酸含量ISSR特征片段H-1、H-2、H-3和散穂高粱×白壳苏丹草杂种F2的3个超低氢氰酸含量ISSR特征片段B-1、B-2、B-3为材料,对6个不同的ISSR特征片段进行了克隆和测序分析。结果表明:克隆的特征片段H-1序列全长为1377bp,序列包含1个357bp的完整编码区(ORF),位于743～1099bp区域,共编码119个氨基酸,片段与小麦亚种蛋白b的同源性为60%。片段H-2序列全长2268bp,序列包含1个279bp的ORF,位于735～1013bp区域,共编码93个氨基酸,片段与高粱假设蛋白SORBIDRAFT_05g027190同源性为63.9%,与水稻粳稻组假设蛋白OsJ_07776同源性为62%。片段H-3序列全长2614bp,序列包含1个339bp的ORF,位于1024～1362bp区域,共编码113个氨基酸。片段B-1序列全长1432bp,序列包含1个300bp的ORF,位于700～999bp区域,共编码100个氨基酸。片段B-2序列全长1363bp,序列包含1个228bp的ORF,位于603～830bp区域,共编码76个氨基酸。片段B-3序列全长2751bp,序列包含1个186bp的ORF,位于2534～2719bp区域,共编码62个氨基酸。片段H-3、B-1、B-2、B-3与现有已知的植物碱基序列和氨基酸序列没有同源性,可能是与高丹草超低氢氰酸含量关系更为密切的DNA新序列。

超低氢氰酸高丹草新品系选育及ISSR分子标记验证

为培育氢氰酸含量极低、综合农艺性状优良的高丹草新品种,利用ISSR分子标记辅助选择技术对散穗高粱与黑壳苏丹草、白壳苏丹草、棕壳苏丹草、红壳苏丹草4个杂交组合后代进行选育研究。首次选育出综合农艺性状优异、鲜草氢氰酸含量极低(株高约100cm时,鲜草氢氰酸含量仅为2.58～4.77mg/kg)的散穗高粱—黑壳苏丹草、散穗高粱—白壳苏丹草、散穗高粱—棕壳苏丹草、散穗高粱—红壳苏丹草新品系。散穗高粱—黑壳苏丹草、散穗高粱—白壳苏丹草杂交组合的新品系分别含有与超低氢氰酸含量相关的ISSR特征片段H-1、H-2、H-3和B-1、B-2、B-3,利用分子标记技术所选择的目标性状准确、可靠、遗传稳定。