动植物基因组测序

基因组从头测序(de novo sequencing),是指不依赖参考序列信息对某个物种的DNA进行从头测序和拼接、组装,从而获得该物种的全基因组序列图谱。一个物种基因组图谱的绘制完成,标志着可以从基因组水平对该物种的生长、发育、进化、起源等问题进行研究,从而推动对基础生物学、分子育种、遗传基因改良等方面的研究,对珍稀动植物的保护和优异种质资源品种也具有重要意义。

1、产品类型
(1) 动植物基因组survey
     构建Illumina PE(250、500bp)文库,通过Illumina平台测序并进行k-mer分析、GC-depth分布分析和初步组装,评估待测物种基因组复杂情况(基因组大小、杂合率、GC含量及重复序列情况等);此外,也可通过基因组survey进行SSR标记开发等分析。
(2) 动植物基因组精细图
     根据基因组复杂程度,可以分为简单基因组和复杂基因组;
     简单基因组:主要指重复序列比例低于50%的单倍体或高纯合二倍体(杂合率低于0.5%),如大部分哺乳动物、鸟类等。
     复杂基因组:主要指重复序列比例高于50%,杂合率大于0.5%的二倍体或多倍体,如大部分水产动物以及昆虫、林木等。
     构建Illumina、10X Genomics、Pacbio文库,通过Illumina和Pacbio RS II平台测序并进行denovo基因组组装,且可结合转录组、光学图谱、HIC等获得高质量的基因组精细图并进行深度生物信息挖掘。
2、技术路线
                                                     
3、技术参数
样本类型 样本量 样本纯度 周期 备注
DNA/组织 250-500bp小片段PE文库:2μg OD260/280=1.8-2.0并确保DNA无降解,无污染 简单基因组:4-9个月;
复杂基因组:9-15个月
样品保存期间切忌反复冻融,送样时请使用冰袋或干冰运输
3-5K大片段MP文库:10µg
5-10K大片段MP文库:40µg
10-20K大片段MP文库:60µg
Pacbio文库:10µg
4、案例解读
游隼和猎隼全基因组测序分析捕食生活方式的进化
研究背景:作为顶级食肉动物,隼形目具有独特的形态、生理和行为适应性,使得它们能够成为成功的捕食者。游隼还被被誉为"世上最快的动物"。
研究结果:分析表明游隼和猎隼约在 210 万年前共享一个祖先,经与鸡、斑胸草雀基因组比较后,发现游隼和猎隼基因组中大片段重复相对较少,还不到基因组的 1%;转座子组成与斑胸草雀最为相似。此外,在鸡和斑胸草雀中存在的嗅觉受体 γ-c 簇基因扩张,在游隼和猎隼并不存在,研究人员认为这有可能与游隼和猎隼依赖于视觉定位猎物有关。一般所有的鸟类基因组中都存在基因损失,但游隼和猎隼的基因丢失要比基因获得严重很多。