超低氫氰酸高丹草新品系分子標(biāo)記輔助選育研究.pdf

1、為培育綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)良且氫氰酸含量極低的高丹草新品種，我們將散穗高粱與黑殼、白殼、棕殼、紅殼4種蘇丹草相組配進(jìn)行人工授粉雜交，獲得了雜種Fl代。
　　 從F2代分離群體中選出超低氫氰酸含量和高氫氰酸含量的植株建立基因池，篩選出與低氫氰酸含量相關(guān)的ISSR特征片段并對(duì)部分特征片段進(jìn)行了克隆與序列分析，用于對(duì)F2～F5代目標(biāo)性狀優(yōu)良株系的輔助選擇，并對(duì)F5代苗期進(jìn)行超低氫氰酸ISSR特征片段進(jìn)行驗(yàn)證，選育高丹草新品系。主要結(jié)果如下：

2、
　　 1．散穗高粱與4種蘇丹草雜種F1代的生長速度均明顯超過其雙親，平均株高365～395an，生育期131～138d，比其父本蘇丹草長9～12d，較其母本散穗高粱長16～23d，均為中晚熱類型；F1代PMCM I染色體配對(duì)行為規(guī)則，平均構(gòu)型為2a=2x=20(10 Ⅱ)，母本散穗高粱與4種父本蘇丹草染色體雖有較高的同源性，但親本間的遺傳組成仍存在一定差異。
　　 2．4個(gè)雜交組合F1代穗型均呈雙親中間型，穗子較大，每

3、穗小穗數(shù)及其密度均超過其父本蘇丹草；其單株平均分蘗數(shù)6．27～6．50個(gè)，呈偏父本遺傳；而其開花期主莖的糖錘度值均較高(6．26％～6．53％)，呈偏母本遺傳。F1代花粉可育率均在98％以上，自然結(jié)實(shí)率為73．66％～75．89％，均不存在育性問題。各雜交組合F1抽穗期幼穗的POD酶譜表型差異明顯，可作為親本及雜種在蛋白質(zhì)水平識(shí)別的生化標(biāo)記。
　　 3．4個(gè)雜交組合F2代群體性狀出現(xiàn)分離，但生長勢良好，其平均株高為409～442

4、an，明顯超過其雙親；其生育期為137～147d，均為晚熟類型；花粉可育率和結(jié)實(shí)率分別為94％和。72％以上，也不存在育性問題；其PMCM I染色體也均能正常配對(duì)，F(xiàn)2分離穗型幼穗的POD酶譜表型差異可為其后代優(yōu)良株系選擇提供依據(jù)。
　　 4．用14個(gè)ISSR適宜引物對(duì)4個(gè)雜交組合F1及其親本基因組DNA擴(kuò)增得到451個(gè)ISSR條帶，多態(tài)性條帶百分率高達(dá)92．2％，ISSR指紋圖譜可作為親本及雜種Fl鑒定的分子依據(jù)。聚類分析將9

5、個(gè)供試材料分為3類：第一類為散穗高粱、棕殼蘇丹草、黑殼蘇丹草、白殼蘇丹草，第二類為散穗高粱×黑殼蘇丹草F1、散穗高粱×白殼蘇丹草F1、散穗高粱×紅殼蘇丹草F1、散穗高粱×棕殼蘇丹草Fl，紅殼蘇丹草單獨(dú)為一類；散穗高粱與紅殼蘇丹草的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，而與白殼蘇丹草親緣關(guān)系較近。
　　 5．篩選出與超低氫氰酸含量相關(guān)的ISSR特征片段11個(gè)，其中散穗高粱×黑殼蘇丹草組合3個(gè)(900bp、1400bp、1600bp)，散穗高粱×白殼蘇丹草

6、組合3個(gè)(400bp、750bp、1600bp)，散穗高粱×棕殼蘇丹草組合2個(gè)(750bp、1500bp)，散穗高粱×紅殼蘇丹草組合3個(gè)(200bp、1 400bp、1600bp)。
　　 6．散穗高粱×黑殼蘇丹草、散穗高粱×白殼蘇丹草2個(gè)雜交組合的6個(gè)與超低氫氰酸含量有關(guān)的ISSR克隆片段—H-1、H-2、H-3和B-1、B-2、B-3的序列全長分別為：1377bP、2268|)p、2614bp、1432]bp、1363bp和

7、2751bp，讀碼框分別為357bp、．2791bp、339bp、300bp、228bp、186bp。其中片段H-1與小麥亞種的同源性為60％；
　　 片段H-2與高粱假設(shè)蛋白SORBIDRAFT_05g27190同源性為63．9％，與水稻粳稻組假設(shè)蛋白OsJ 07776同源性為62％；片段H-3、B-1、B-2、B-3與現(xiàn)有已知的植物堿基序列和氨基酸序列沒有同源性，推測它們是與高丹草超低氫氟酸含量關(guān)系更為密切的新的DNA序列。