mg电子平台

您現在的位置是:網站>>新mg电子游戏>>動植物全基因組重測序及分析 新mg电子游戏

動植物全基因組重測序及分析

一、 技術介紹

全基因組重測序是對已知參考基因組序列的物種進行不同個體間的基因組測序,之后以此為基礎對個體
或群體進行差異分析。全基因組重測序可以找到大量單核苷酸多態性位點(SNP)、拷貝數變異
(Copy Number Variation,CNV)、插入缺失(Insertion/Deletion,InDel)、結構變異
(Structure Variation,SV)等變異信息,應用范圍包括群體遺傳學研究、臨床醫藥研究、全基因組關
聯分析、系統進化和人工受選擇分析等眾多領域。
 

二、技術策略


按照標準流程提取DNA,純化后建500bp DNA文庫,使用Illumina Hiseq2500進行測序,測序策略為PE 2X100 bp,測
序成數為5-15X。

三、技術路線

20140429154006.png

四、生物信息分析

  1. 下機數據過濾、與參考基因組比對、數據統計;
  2. 變異檢測:SNPs、InDel、SVs以及CNVs的檢測、注釋及統計;
  3. 群體分析:系統發生樹、群體結構、PCA組成分分析;
  4. LD連鎖不平衡分析、重組熱點區域分析;
  5. 人工受選擇基因鑒定、GO富集分析;
  6. GWAS全基因組關聯分析、局部區域關聯分析;
  7. 遺傳圖譜構建(家系群體)。

五.經典案例

A map of rice genome variation reveals the origin of cultivated rice. [Nature, 2012]
文章中,研究人員分別對446個地理上不同的普通野生稻、1,083個栽培秈稻和粳稻品種進行測序,構建出了一個全面的水稻基因組變異圖譜。研究人員確定了55個在馴化過程中發生的選擇性清除(selective sweep)。通過對馴化清除和全基因組模式進行深入分析,揭示粳稻大約是在華南的珠江中部地區首先由普通野生稻的
一個特殊物種馴化而來,秈稻作為最初的栽培種傳播到東南亞和南亞,是由粳稻與當地野生稻雜交形成的。
1、實驗設計
選取446株野生稻、1083株栽培稻,通過群體分析研究馴化歷史和人工受選擇區域,通過全基
因組關聯分析GWAS鑒定重要性狀基因。
2、實驗結果
圖1   a. 鄰接法構建446株O. rufipogon水稻分類樹;b. 野生稻的地理起源;c. 在DPL2基因附近的FST分布情況;d. GWAS關聯分析
顯示PROG1基因附近的強關聯信號。
 
2.png
圖2  a. 野生稻與栽培稻之間的進化樹關系;b. 野生稻和栽培稻的多態性與群體差異,圓圈大小表示多態性π值大小,線的長短表示群體
間的差異(FST);c. 等位基因頻譜在不同亞群中的分布和變化。

    3.png                                                                            4.png  、       

六、技術優勢

  1. 完整全面的項目執行經驗;
  2. 專業的圖形表達和展示能力;
  3. 良好的問題分析能力和個性化解決方案。

七、常見問題解答

1. 重測序對于樣品有哪些要求?
答:1)DNA樣品要求OD260/280在1.8-2.0之間,OD260/230大于2.0,濃度>30ng/µl,  總
量>10µg,質檢結果顯示基因組DNA完整無降解,干冰或冰塊運輸。2)植物及動物組織樣品總量
大于0.5g,液氮運輸。
2. 重測序一般需要多少覆蓋度?
答:重測序的覆蓋度是由所測樣品的物種以及不同的研究需求來決定的,對于一般的變異信息分析
一般需要20X以上。
3. 對于重測序的結果怎樣進行驗證?
答:全基因組重測序一般能夠發現SNP、SV、CNV、InDel等多種遺傳變異信息,對于不同的變異
類型,也有不同的驗證方法。比如SNPs、小的SVs以及小片段的InDel,可以通過PCR擴增、測序進行驗證;對于CNV可通過Real-time PCR對存在拷貝數變異的片段進行擴增,然后根據CT值來估算不同個體的拷貝數變化。

八 、參考文獻

[1]  Huang, Xuehui, et al. "A map of rice genome variation reveals the origin of cultivated rice." Nature 490.7421 (2012): 497-501.