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蔬菜花卉所马铃薯团队创建高通量BAC-end测序辅助基因组组装构建新方法

时间:2019-07-15 阅读次数:1504 文章来源:蔬菜花卉所

近日,abc彩票网址蔬菜花卉所马铃薯研究团队,以abc彩票网址为第一产权单位,在Plant Biotechnology Journal在线发表了题为“A high‐throughput BAC‐end analysis protocol (BAC‐anchor) for profiling genome assembly and physical mapping”的研究论文。该研究通过高效低成本的高通量BAC-end测序,突破传统Sanger法测定BAC文库末端费时费力的瓶颈(可使测序成本降低240倍),建立了一种BAC-end辅助基因组组装和物理图谱构建的新方法BAC‐anchor。BAC‐anchor可以提供60-100 kb甚至200 kb的基因组片段,能够填补PacBio和Hi-C测序片段之间的Gap,对于复杂基因组特别是同源多倍体基因组的高效准确组装具有重要意义。

 

 

BAC‐anchor主要是在BAC文库的基础上,利用限制性内切酶构建BAC-end文库进行高通量测序,产生成对的BAC-end序列。根据酶切位点两侧的序列在参考基因组上的比对情况分为Matchsamechr reads, Matchdifferentchr reads和No matched reads,并对Matchsamechr reads中酶切位点两侧序列比对到参考基因组上的位置间的距离(Internal gap)进行统计。Matchsamechr reads可以对现有的参考基因组进行质量评估和分析;Matchdiffrentchr reads和no matched reads可用于contig/scaffold sequences的进一步组装。

马铃薯是世界上仅次于小麦和水稻的第三大粮食作物,但因其同源四倍体特性,其基因组的组装仍然存在困难。本研究在已构建四倍体马铃薯栽培种C88的BAC文库基础上,利用BAC-anchor进行了验证。结果发现,约有1/4的BAC-end reads可以准确有效的比对到DM参考基因组上,而大部分BAC-end序列不能很好地比对,这也进一步预示着同源四倍体马铃薯基因组与单倍型DM基因组存在较大差异或马铃薯同源四倍体本身具有丰富的基因组结构变异。

 

 

abc彩票网址蔬菜花卉所马铃薯研究室杨晓慧博士、杨煜副研究员为共同第一作者,中国农科院李广存研究员和刘君研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金、国家马铃薯产业技术体系、山东省农业良种工程、山东省泰山学者等项目的资助。

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pbi.13203