華大動(dòng)植物基因組 de novo 測(cè)序全新升級(jí)
華大基因PacBio Sequel II 測(cè)序服務(wù)盛大開啟,動(dòng)植物基因組de novo 迎來(lái)重大升級(jí)。基因組項(xiàng)目選我們,科研贏在起跑線!
基于多平臺(tái)組合,華大基因在動(dòng)植物基因組領(lǐng)域累積起豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),已發(fā)表13篇長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序數(shù)據(jù)組裝的基因組文章。2019年上半年連發(fā)3篇Nature 系列高分文章,分別是:《Nature Genetics 》玉米基因組、《Nature Communications》野生大豆基因組、《Nature Plants 》金魚草基因組。
01 玉米基因組
主要研究團(tuán)隊(duì):華中農(nóng)業(yè)大學(xué)、華大基因等
測(cè)序策略:PacBio + BioNano +10X Genomics+ ChIA-PET +HiSeq
該項(xiàng)研究以一個(gè)熱帶小粒玉米品種(SK)為材料,應(yīng)用Pacbio測(cè)序技術(shù)、Bionano Genomics雙酶切光學(xué)圖譜、10X Genomics和短讀長(zhǎng)測(cè)序數(shù)據(jù),組裝得到迄今為止質(zhì)量最好的玉米參考基因組,大小為2.32Gb, contig N50達(dá)到15.78Mb,注釋獲得了43,271個(gè)基因?;谶@個(gè)新組裝基因組,結(jié)合之前已發(fā)表的溫帶玉米B73和Mo17參考基因組,研究人員應(yīng)用521份玉米自交系的深度重測(cè)序數(shù)據(jù),鑒定出了80,164個(gè)多態(tài)性結(jié)構(gòu)變異,其中約22%的變異是傳統(tǒng)單核苷酸多態(tài)性(SNP)檢測(cè)方法所不能及的。
研究團(tuán)隊(duì)分析發(fā)現(xiàn),結(jié)構(gòu)變異相比于SNP更容易引起基因表達(dá)量的變化。結(jié)合染色質(zhì)三維交互(ChIA-PET)數(shù)據(jù),研究人員證實(shí),結(jié)構(gòu)變異除可通過插入基因功能區(qū)引起基因表達(dá)量變化外,還可通過重建或破壞基因組的三維交互,進(jìn)而引起基因表達(dá)量的變化。在該項(xiàng)目中,研究人員利用ZHENG58和SK構(gòu)建的重組自交系群體在玉米的1號(hào)染色體上定位到了一個(gè)同時(shí)控制粒型和粒重的位點(diǎn)(qHKW1),隨后將其精細(xì)定位在長(zhǎng)度為177Kb的基因組區(qū)間內(nèi),進(jìn)一步定位出該位點(diǎn)所在的基因——ZmBAM1d,通過基因表達(dá)實(shí)驗(yàn)證實(shí)該基因正向調(diào)控玉米粒重,且在該基因過表達(dá)和敲除實(shí)驗(yàn)中均未檢出對(duì)其他農(nóng)藝性狀的影響,表明該基因在玉米品質(zhì)改良當(dāng)中有應(yīng)用前景,可用于提升作物產(chǎn)量。
02 野生大豆基因組
主要研究團(tuán)隊(duì):香港中文大學(xué)、華大基因等
野生大豆基因組學(xué)研究是其優(yōu)勢(shì)農(nóng)藝性狀相關(guān)基因數(shù)據(jù)分析的高效路徑,但以往主要以栽培大豆Williams 82的基因組為參考,導(dǎo)致野生大豆品種特有的遺傳信息得不到充分挖掘。該項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)野生大豆W05,應(yīng)用PacBio測(cè)序技術(shù)、Bionano Genomics雙酶切光學(xué)圖譜(OM)和高通量染色體構(gòu)象捕獲技術(shù)(Hi-C)產(chǎn)出的數(shù)據(jù),組裝得到染色體級(jí)別的參考基因組,其大小為1013.2 Mb,contig N50為3.3 Mb,注釋獲得55,539個(gè)蛋白編碼基因。
基于新組裝的參考基因組,研究人員對(duì)野生大豆與栽培大豆的遺傳結(jié)構(gòu)和種皮性狀進(jìn)行了深入研究,發(fā)現(xiàn)栽培大豆11號(hào)染色體末端和13號(hào)染色體末端之間發(fā)生了相互易位,找到了致使栽培大豆種皮變黃的倒位結(jié)構(gòu),并通過來(lái)自多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的野生和栽培大豆的OM(雙酶切光學(xué)圖譜)數(shù)據(jù)對(duì)上述結(jié)構(gòu)變異進(jìn)行了驗(yàn)證,找到了大豆在馴化過程中受到人工選擇的遺傳印記。
03 金魚草基因組
主要研究團(tuán)隊(duì):中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所、中國(guó)科學(xué)院大學(xué)、華大基因等
金魚草是研究植物生長(zhǎng)發(fā)育、轉(zhuǎn)座子生物學(xué)和自交不親和性的植物遺傳和分子研究的重要模型。該項(xiàng)目采用PacBio +HiSeq 策略測(cè)序組裝得到金魚草栽培品種JI7優(yōu)質(zhì)基因組,大小為510Mb,Contig N50為0.73Mb, Scaffold N50為2.62Mb,所得Scaffolds覆蓋基因組區(qū)域達(dá)97.12%,錨定到8條染色體上,注釋獲得37,714個(gè)蛋白編碼基因。研究人員對(duì)金魚草、擬南芥、無(wú)油樟、 番木瓜、 水稻、 矮牽牛、 梅花、 葡萄等10個(gè)物種進(jìn)行序列比較分析發(fā)現(xiàn),車前科和茄科祖先大約在6200萬(wàn)年前發(fā)生分化;在大約4600-4900萬(wàn)年前,車前科發(fā)生了全基因組復(fù)制事件。結(jié)合既往研究結(jié)果,對(duì)金魚草TCP家族(一類與植物器官三維形態(tài)發(fā)育或細(xì)胞周期調(diào)控相關(guān)的轉(zhuǎn)錄因子)進(jìn)行分析,揭示了全基因組復(fù)制事件在金魚草祖先進(jìn)化出不對(duì)稱花的過程中起著關(guān)鍵作用。
截至2019年7月,華大基因與合作伙伴在長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序領(lǐng)域發(fā)表文章共計(jì)13篇:
2019年7月3日,華大基因購(gòu)買的PacBio Sequel II 測(cè)序儀到貨。至此我們的測(cè)序儀配置更加齊全,可提供更豐富優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
看照片,還是熟悉的外型,但是“內(nèi)芯”強(qiáng)大不少。和老款Sequel 相比,Sequel II 升級(jí)詳情如下:
兩種測(cè)序模式的參數(shù)如下:
測(cè)試數(shù)據(jù)正快馬加鞭趕來(lái),敬請(qǐng)期待!
來(lái)源:華大科技


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