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技术服务

动植物基因组重测序

动植物基因组重测序

技术简介:

       全基因组重测序就是对基因组序列已知的物种或个体进行基因组测序,从而对群体或者个体在全基因组水平进行差异性分析,通过与参考基因组进行比对,发现大量的基因序列变异和结构变异,例如单核苷酸多态性位点(SNP),插入缺失(InDel),拷贝数变异(CNV),结构变异(SV)。因此动植物基因组重测序在群体进化,功能基因鉴定,分子标记开发,动植物育种,疾病研究等方面具有非常重要的指导意义。

应用领域:

     • 动植物群体进化
     • 功能基因鉴定
     • 分子标记开发
     • 动植物育种

技术优势:


     • 在全基因组水平进行差异性分析,可以发现大量的SNP,InDel,CNV,SV
     • 可以通过发现的基因序列变异和结构变异快速进行群体进化,功能基因鉴定等方面研究
     • 不存在序列偏好性,具有均一的测序深度
     • 基因组覆盖度大于95%,Q30>80%,因此覆盖率高,数据质量优异

技术参数与实验流程


技术参数


样本要求 测序策略 数据要求
  • 样品类型: DNA
  • 样品需求量:总量>4μg;浓度≥50ng/μL
  • 样品质量:260/280介于1.7-2.0之间
样本无明显降解
Hiseq 2×150
  • Q30>80%
  • 基因组30×测序深度
基因组覆盖度大于95%

A.建库测序流程



B.数据分析流程

标准分析内容包括:

     •  1) 原始数据fastqc质控
     •  2) 参考基因组比对
     •  3) 序列统计
     •  4) SNV Calling
     •  5) SNV功能注释、数据库注释
     •  6) SNV Calling可靠性筛选
     •  7) Mutation分析
     •  8) 高频SNP进行关联分析
     • 9) 全基因组CNV分析
     • 10) 全基因组SV结构变异分析

经典文章解读


案例:枣椰树的全基因组测序可以对其多样化产生新的见解

背景:

      枣椰树(Phoenixdactylifera L.)是中东和北非重要的多年生作物,主要生长在炎热,干旱的栖息地,包括沙漠绿洲,河流灌溉的农场或种植园。其果实可食用,因此是中东和北非干旱地区重要的经济作物。但是关于枣椰树的起源进化,仍然不清楚。

方法:

      来自纽约大学阿布扎比分校的研究人员使用Illumina平台(HiSeq 2500,2 × 100bp)对来自12个国家的62个枣椰树品种(其中17个样本来自北非,36个来自中东;9个原产于南亚)进行全基因组重测序(平均测序深度:20.8 ×)。

结果:

      在62个枣椰树品种之间发现了700万多个单核苷酸多态性。群体结构分析发现在北非和中东/南亚枣椰树品种之间存在一个明显的的遗传分化,推测枣椰树最初是在中东地区种植,后来传播到北非。文章还发现了一个转座子插入突变可引起枣椰树果实颜色的变化,而与枣椰树亲缘关系很远的油棕榈树也同样具有这个突变,并且这两种植物在大约6000万年前分开进化。 

参考文献:

      Hazzouri, K.M., et al., Whole genome re-sequencing of date palms yields insights into diversification of a fruit tree crop. 2015. 6: p. 8824.

图一:62个枣椰树品种单核苷酸多态性分析

图二:枣椰树群体结构分析。(A)主成分PCA分析。(B)Neighbour-joining tree(c)群体分层

图三:枣椰树基因组中近亲繁殖的证据


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