
- by 浩瑞研发
动植物基因组从头测序(De novo sequencing)是指不依赖任何参考基因组序列,通过第三代测序技术对某物种基因组进行测序,结合生物信息学分析手段及其他辅助技术拼接、组装出高质量的全基因序列图谱。一个物种基因组序列图谱的完成,将带动该物种一系列后续研究的开展。
分析流程
案例1. 中国大豆基因组高质量组装
研究背景:大豆是重要的粮食经济作物,在引种和改良过程中产生了遗传瓶颈效应,使得来自不同主产区的大豆品种间具有显著的遗传变异。
研究方法:该研究团队结合PacBio Sequel单分子实时测序,对Zhonghuang 13品种的基因组进行从头组装,并整合大量转录组数据为Gmax_ZH13基因注释基因构建了一个完整的基因共表达网络。
组装结果:Genome size=1.025G Contig N50=3.46 Mb Scaffold N50=51.87 Mb
研究结果:通过已报道控制大豆开花时间的基因与新定位的QTL或GWAS区间内候选基因的共表达关系,对新定位区间内控制该性状的基因进行更精确地筛选,得到26个可能控制大豆开花时间的基因,并利用自然群体遗传变异和表型差异的关联对其中部分基因进行了验证,这为重要农艺性状基因的挖掘提供了新的思路。
案例2:构树基因组染色体水平组装
研究背景:构树是我国四大发明之一蔡伦造纸术所使用的木本树种。由于其含有易消化的粗纤维和高蛋白含量,也被用作饲料,以解决饲料短缺的问题。
研究方法:该研究使用Illumima和PacBio测序平台,结合Hi-C和光学图谱技术,获得构树染色体规模的基因组组装。
组装结果:Genme size=386.83Mb scaffold N50 = 29.48 Mb
研究结果:比较基因组分析表明,类黄酮和木质素生物合成基因家族的扩张和收缩是导致构树类黄酮合成增加和木质素生物合成减少的主要原因。此外,构树中丁香基木质素与愈创木基木素的比例增加,突显了其在医药、饲料、造纸和树皮布制造方面的适用性。

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动植物基因组从头测序(De novo sequencing)是指不依赖任何参考基因组序列,通过第三代测序技术对某物种基因组进行测序,结合生物信息学分析手段及其他辅助技术拼接、组装出高质量的全基因序列图谱。一个物种基因组序列图谱的完成,将带动该物种一系列后续研究的开展。
分析流程
案例1. 中国大豆基因组高质量组装
研究背景:大豆是重要的粮食经济作物,在引种和改良过程中产生了遗传瓶颈效应,使得来自不同主产区的大豆品种间具有显著的遗传变异。
研究方法:该研究团队结合PacBio Sequel单分子实时测序,对Zhonghuang 13品种的基因组进行从头组装,并整合大量转录组数据为Gmax_ZH13基因注释基因构建了一个完整的基因共表达网络。
组装结果:Genome size=1.025G Contig N50=3.46 Mb Scaffold N50=51.87 Mb
研究结果:通过已报道控制大豆开花时间的基因与新定位的QTL或GWAS区间内候选基因的共表达关系,对新定位区间内控制该性状的基因进行更精确地筛选,得到26个可能控制大豆开花时间的基因,并利用自然群体遗传变异和表型差异的关联对其中部分基因进行了验证,这为重要农艺性状基因的挖掘提供了新的思路。
案例2:构树基因组染色体水平组装
研究背景:构树是我国四大发明之一蔡伦造纸术所使用的木本树种。由于其含有易消化的粗纤维和高蛋白含量,也被用作饲料,以解决饲料短缺的问题。
研究方法:该研究使用Illumima和PacBio测序平台,结合Hi-C和光学图谱技术,获得构树染色体规模的基因组组装。
组装结果:Genme size=386.83Mb scaffold N50 = 29.48 Mb
研究结果:比较基因组分析表明,类黄酮和木质素生物合成基因家族的扩张和收缩是导致构树类黄酮合成增加和木质素生物合成减少的主要原因。此外,构树中丁香基木质素与愈创木基木素的比例增加,突显了其在医药、饲料、造纸和树皮布制造方面的适用性。

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动植物基因组从头测序(De novo sequencing)是指不依赖任何参考基因组序列,通过第三代测序技术对某物种基因组进行测序,结合生物信息学分析手段及其他辅助技术拼接、组装出高质量的全基因序列图谱。一个物种基因组序列图谱的完成,将带动该物种一系列后续研究的开展。
分析流程
案例1. 中国大豆基因组高质量组装
研究背景:大豆是重要的粮食经济作物,在引种和改良过程中产生了遗传瓶颈效应,使得来自不同主产区的大豆品种间具有显著的遗传变异。
研究方法:该研究团队结合PacBio Sequel单分子实时测序,对Zhonghuang 13品种的基因组进行从头组装,并整合大量转录组数据为Gmax_ZH13基因注释基因构建了一个完整的基因共表达网络。
组装结果:Genome size=1.025G Contig N50=3.46 Mb Scaffold N50=51.87 Mb
研究结果:通过已报道控制大豆开花时间的基因与新定位的QTL或GWAS区间内候选基因的共表达关系,对新定位区间内控制该性状的基因进行更精确地筛选,得到26个可能控制大豆开花时间的基因,并利用自然群体遗传变异和表型差异的关联对其中部分基因进行了验证,这为重要农艺性状基因的挖掘提供了新的思路。
案例2:构树基因组染色体水平组装
研究背景:构树是我国四大发明之一蔡伦造纸术所使用的木本树种。由于其含有易消化的粗纤维和高蛋白含量,也被用作饲料,以解决饲料短缺的问题。
研究方法:该研究使用Illumima和PacBio测序平台,结合Hi-C和光学图谱技术,获得构树染色体规模的基因组组装。
组装结果:Genme size=386.83Mb scaffold N50 = 29.48 Mb
研究结果:比较基因组分析表明,类黄酮和木质素生物合成基因家族的扩张和收缩是导致构树类黄酮合成增加和木质素生物合成减少的主要原因。此外,构树中丁香基木质素与愈创木基木素的比例增加,突显了其在医药、饲料、造纸和树皮布制造方面的适用性。