高丹草是综合高粱和苏丹草双亲优良性状于一身的一年生禾本科饲草,杂种优势尤其明显,但其杂种优势形成的分子机理仍不明确。大量科学研究相继证实DNA甲基化在杂种优势形成过程中发挥着至关重要的作用。为揭示高丹草杂种优势与DNA甲基化之间的关系,以便更有效地预测其杂种优势,进而为指导其杂交亲本的选配提供理论指导,本研究首先采用NCII设计配置36份高丹草杂交组合,结合主成分与聚类分析对其农艺性状进行综合评价,从而筛选出强优势杂交组合,进一步采用MSAP分子标记技术对强优势组合及其亲本苗期DNA甲基化进行理论探索,主要研究结果如下:1.通过2年对36份高丹草杂交组合9个农艺性状的主成分与聚类分析,筛选出综合农艺性状表现突出的强优势组合7份,分别为11AX红、5A×21、5A X棕、8AX21、8AX棕、9AX21、9AX棕,这些材料经审定后可用于农业生产。2.7份高丹草材料与其亲本之间扩增出的总片段数比较接近,杂种与亲本材料平均得到127个甲基化位点,整体总甲基化水平范围为28.57%-37.60%,且平均全甲基化以及半甲基化位点数分别为106和21,甲基化水平变化范围分别为23.82%-31.01%、3.97%-7.57%;各杂交组合材料的总甲基化水平均低于其双亲,且相对于半甲基化模式,全甲基化模式在杂交组合总甲基化水平中占据主导地位。3.DNA甲基化类型分析显示,高丹草DNA甲基化主要以A型(维持两亲本共有类型的甲基化)、E型(去甲基化类型)为主,平均分别占据了整体甲基化类型的46.94%、20.62%,其余依次为C型(维持父本甲基化类型)、B型(维持母本甲基化类型)、D型(超甲基化类型)以及F型(其他),平均所占比例依次为11.94%、11.09%、6.79%、2.99%。显示杂种F,的甲基化类型主要来自于双亲的稳定遗传。4.DNA甲基化水平与高丹草苗期农艺性状及其杂种优势的相关分析显示,虽总甲基化水平、全甲基化水平均显著或极显著负调控其苗期叶片长度(-0.667*,-0.757**),但整体表现为与各农艺性状杂种优势相关性偏弱。5.DNA甲基化类型与农艺性状及其杂种优势的相关分析显示,C型(维持父本甲基化类型)甲基化水平与叶宽以及鲜重的中亲优势呈显著性正相关,而D型(超甲基化类型)甲基化程度却与鲜重中亲优势存在显著性负相关关系,显示特定类型的甲基化协调调控苗期高丹草杂种优势的形成。