题目：靶向捕获测序在动植物遗传变异及系统发育研究中的应用

发稿时间：2019-04-17来源：天昊生物

二代高通量测序技术对于一些大型和高度重复的复杂基因组来说，仍存在技术和经济上的挑战。靶向捕获测序的方法可以应用于任何有草图或完整参考物种的基因组检测。基于液相杂交的靶向捕获测序，可以通过设计定制特定目标染色体区域的探针，经济有效地鉴定大基因组编码区和非编码区的序列变异，尤其适用于较大群体多个基因区域的遗传变异检测。以下介绍三篇近期发表的相关研究文献。

 

1、Targeted enrichment by solution-based hybrid capture to identify genetic sequence variants in barley

题目：基于液相杂交捕获靶向富集测序方法鉴定大麦遗传序列变异

发表杂志：Scientific Data 影响因子：5.305  发表日期：2019-4

 

 

 

 研究内容：

利用靶向捕获测序方法，研究者检测了895个大麦品种的174个调控开花时间及产量和品质性状相关基因的多态性。这些基因是根据已知报道文献，从大麦、水稻和拟南芥基因组中选择并设计探针的。最终平均测序深度达到25x，成功识别出许多目的区域InDel和SNPs（图1）。随后利用KASP技术对67个标记进行了验证。本研究为大麦开花、产量和品质相关的性状的鉴定及育种研究奠定了基础。

 

 

图1、本实验流程图

 

2、Resolution of the ordinal phylogeny of mosses using targeted exons from organellar and nuclear genomes

题目：利用细胞器和核基因组的靶向外显子测序解析苔藓系统发育

发表杂志：Nature Communications 影响因子：12.353  发表日期：2019-4

 

  研究内容：

苔藓的陆地多样化跨越了至少4亿年，但其系统发育仍然模糊不清。本研究基于完整细胞器（线粒体和叶绿体）基因和核基因进行了系统发育重建。研究者选取了29个藓目中的142种藓类植物，使用靶向捕获测序方法，成功获得每个物种的122个细胞器（40线粒体、82叶绿体）基因和150个单拷贝核基因的序列数据，为藓类植物建立了可靠的目级系统框架，解决了一些疑难类群的系统关系，并建立了藓类植物的一个新目—孔雀藓目（图2）。

 

 

图2、藓类植物的系统发育树

 

 

3、Phylogenetics of moth-like butterflies (Papilionoidea: Hedylidae) based on a new 13-locus target capture probe set

题目：基于13个新位点的靶向捕获探针组研究蛾类蝴蝶(凤蝶总科:丝角蝶科)系统发育研究

发表杂志：Molecular Phylogenetics and Evolution 影响因子：4.412  发表日期：2018-10

 

研究内容：

蛾类蝴蝶(丝角蝶科)的36个种之间的进化关系目前仍未完全明确。本研究利用安捷伦SureSelect靶向富集系统，开发出一套探针组合“BUTTERFLY2.0”用于蝴蝶系统发育学研究。该试剂盒包含了14433个探针，分布于所有分类群的13个位点上。用BUTTERFLY2.0探针组合成功捕获了所有11个分类群基因座，其余的COI和wingless两个基因座，分别捕获94%和97%的分类群。本研究结果与形态学研究相一致，并推测其祖先可能是昼夜性的（图3）。BUTTERFLY2.0探针组合包括标准蝴蝶系统发育标记，可以从几十年前的博物馆标本中捕获序列，是推断蝴蝶生命树系统发育关系的一种经济有效的技术。

 

 

 

图3、丝角蝶科最大似然树及昼夜活动模式的演变

 

  天昊生物针对动植物基因组不同大小的目的区域，提供基于安捷伦 SureSelect定制靶向捕获测序和基于FastTarget^TM多重PCR富集测序技术的目标区域测序服务。

 ◆ 定制靶向捕获测序技术

该富集方法利用安捷伦SureSelect液相靶向富集捕获系统，定制目的区域的相关捕获探针，通过探针与样品片段化DNA的杂交和富集，将捕获之后洗涤获得的目的区域片段进行文库构建，扩增后利用Illumina高通量测序系统进行测序，对所获得测序数据进行生物信息学的读取、质控及分析，研究序列及遗传变异等。该方法非常适合100kb-12Mb 区域的多个候选基因外显子或连续区域富集二代测序项目。

◆ FastTarget^TM 多重目的区域富集测序技术

FastTarget^TM技术针对目的区域设计多重PCR 扩增体系，对研究者感兴趣的基因组区域进行捕获富集。一个扩增反应体系可以完成16-20个PCR反应，直接获得4 kb左右的基因组区域。该技术方法非常成熟，方法快速、操作简单，无需复杂的建库过程。后续利用Illumina测序仪的对目的片段实进行测序，对所获得测序数据进行生物信息学的读取、质控及分析，研究序列及遗传变异等。该方法非常适合<200 kb的多个候选基因外显子富集二代测序项目。

 

关于天昊：

天昊生物具有丰富的目的区域测序经验，我们致力于为研究者提供高质量的科研策略咨询、实验技术服务和遗传数据分析服务，期待成为大家科研工作中的“昊”助手与“昊”伙伴。欢迎联系我们具体咨询！邮箱：techsupport@zjywrdx.com 电话：400-065-6886