源科基因修改

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1 动植物群体遗传进化与-基于简化基因组 利用简化基因组测序技术 对动植物重要的自然群体进行全基因组的基因型鉴定 并与关注的表型数据进行全基因 组关联分析 GWAS 扫描并检测基因组内的遗传信息 最大程度地挖掘出群体内遗传变异 开发大量分子标记 预 测与性状关联的候选基因或基因区域 或者研究生物群体中的基因频率和基因型频率 讨论群体的遗传结构 遗传平衡 和影响群体遗传平衡的因素 从分子层面揭示该物种的进化机制 环境适应性等系列问题 与重测序技术相比 简化基 因组测序技术可降低基因组测序的复杂度 有无参考基因组均可 费用较低 自然群体构建 不同品种/品系 不同生态型 不同亚群 简化基因组测序 有参/无参均可 SNP检测 注释 基因组变异图谱绘制 全基因组关联分析 群体遗传多样性分析 群体选择分析 显著SNP筛选 目标性状相关候选基因 功能注释 系统进化树构建 群体结构分析 群体主成分分析 选择基因分析 选择基因清除 可根据客户自身情况进行个性化分析 技术参数 样品要求 样品类型 DNA 应用研究 样品总量 3ug 样品浓度 50ng/ul 每个亚群选取样本数量 动物>10个 植物 15个 总体样本 30个 测序深度 5X/个体 组装样本>30X 样本数量 300个 测序深度 建议组装样本 5X 比对样 本 1X 根据项目的实 际情况而定 适用范围 a 自然群体 所研究表型性状具有较强的遗传性 a 自然群体 物种单倍体或者二倍体的不同亚群 或不 同地理分布的品种 b 样本间无明显的亚群分化 如生殖隔离等 不同 地理分布 不同品种/品系 b 各亚群间区别明显 同一亚群内的个体有一定代表性

2 转录组测序 NA-seq 转录组即特定细胞在某一功能状态下所能转录出来的所有NA的总和 包括mNA和非编码NA 转录组测序 Transcriptome Sequening 指对转录产物mNA进行高通量测序 可同时获得特定组织 器官在某一状态下的转 录本结构和转录丰度信息 既可以研究疾病相关基因结构变异 又可以挖掘差异基因继而分析疾病特异信息通路 mna富集 真核生物 Total NA 文库构建 上机测序 rna去除 原核及真核生物 生物信息学分析 原始数据 序列质量控制 高质量数据 有参转录组 无参转录组 与参考基因组比对 转录本拼接组装 新转录本预测 分析 基因表达差异分析 测序结果分析 评估 SNP统计 分析 注释 差异基因表达模式聚类 Unigene功能注释 可变剪切分析 差异基因GO富集分析 CDS预测 差异基因KEGG pathway 富集分析 SNP分析 蛋白质互作网络构建 SS分析及引物设计 基因共表达网络构建 技术参数: 样品要求 样品类型 NA 测序平台 HiSeq PE125/ PE150 样品总量 10ug 测序文库 小片段(200bp) NA文库 样品浓度 50ng/ul 推荐数据量 4-6 Gb 推荐数据量 有参: 5G clean data 根据项目的实 无参: 8G clean data 际情况而定

3 应用研究 基因表达水平分析 筛选差异表达基因 转录本的结构及结构变异研究 预测新的转录本 大规模功能基因挖掘 转录本结构研究 基因边界鉴定 可变剪切等 转录本变异研究 融合基因 编码区SNP研究等 我们参与完成转录组测序的物种 植物 黄瓜 西红柿 淫羊藿 小麦 杏 枸杞 杜鹃花 拟南芥 茶树 麦冬 油菜 油松 枣树 水稻 早熟禾 蓝莓 辣椒 棉花 玉米 烟草 草莓 菊花 兰花 水杉 毛白杨 榆树等 动物 鲤鱼 东北林蛙 线虫 大鼠 小鼠 绵羊 山羊 猪 斑马鱼 鸡 梅花鹿等 案 例 杂交和多倍体化是植物适应性进化中的两个重要过程 杂交种和异源多倍体与其亲本相比 通常表现出从根本上改 变其基因表达模式 这种现象被称为 转录组休克 为了区分杂交和多倍体化在分化等位基因协同调控中的不同影 响 研究人员利用转录组测序技术对此进行了研究 该研究结果表明在某些方面 杂交和基因组加倍后的多倍体中基因 表达产生相反的效果 材料和方法 研究结果 亲本 Nipponbare 亚洲粳籼稻代表品种 1. 水稻四倍体与亲本相比有稳定的整倍体核型但表型 F 1 N9 9N 正反交 不同 四倍体材料 F1分蘖后的一半用秋水仙素处理得到4倍 体材料 2. 杂交种和四倍体与基因组同源的亲本在全基因组范 围内基因表达差异显著 测 序 策 略 Hiseq 全基因组加倍 的凸显特性可能影响了转录组及 测序数据量 亲本--3.5Gb 其下游反应 从而导致表型发生改变 F1及四倍体材料--6Gb 图1 亲本 杂种F1 四倍体材料全基因组表达谱箱线图及差异表达基因数目统计 Xu C, Bai Y, Lin X, et al. Genome-wide disruption of gene expression in allopolyploids but not hybrids of rice subspecies[j]. Molecular biology and evolution, 2014, 31(5):

4 动植物群体遗传进化与-基于重测序 利用全基因组重测序技术 对动植物重要的自然群体进行全基因组的基因型鉴定 并与关注的表型数据进行全基因 组关联分析 GWAS 扫描并检测全基因组内的所有遗传信息 最大程度地挖掘出群体内遗传变异 开发大量分子标 记 预测与性状关联的候选基因或基因区域 或者研究生物群体中的基因频率和基因型频率 讨论群体的遗传结构 遗 传平衡和影响群体遗传平衡的因素 从分子层面揭示该物种的进化机制 环境适应性等系列问题 自然群体构建 不同品种/品系 不同生态型 不同亚群 基因组重测序 有参 变异分析 SNP/InDel/SV/CNV分析 基因组变异图谱绘制 种群历史分析 有效群体大小 群体迁移分析 群体遗传多样性分析 全基因组关联分析 显著SNP筛选 目标性状相关候选基因 功能注释 系统进化树构建 群体结构分析 群体主成分分析 可根据客户自身情况进行个性化分析 技术参数 样品要求 样品类型 DNA 样品总量 3ug 样品浓度 50ng/ul 应用研究 每个亚群选取样本数量 动物 10个 植物 15个 总体样本 30个 测序深度 5X/个体 组装样本>30X 样本数量 200个 测序深度 建议组装样本 5X 比对样本 1X 根据项目的实 际情况而定 适用范围 a 自然群体 所研究表型性状具有较强的遗传性 a 自然群体 物种单倍体或者二倍体的不同亚群 或不 同地理分布的品种 b 样本间无明显的亚群分化 如生殖隔离等 不同 地理分布 不同品种/品系 b 各亚群间区别明显 同一亚群内的个体有一定代表性

5 动植物遗传图谱的构建 遗传图谱的构建是基因组研究中的重要环节 是基因定位与克隆乃至基因组结构与功能研究的基础 通过全基因组 重测序或者简化基因组测序等技术手段 结合计算机平台和生物信息学方法 研究人员可对动植物重要的遗传群体进行 全基因组的基因型鉴定 目标性状QTL定位 并在全基因组水平扫描并检测与动植物重要性状相关的变异位点 从而进 行遗传进化分析及重要性状候选基因预测 为后续分子标记辅助育种 加快育种进程以及比较基因组学研究提供重要信 息 具有重大的科研价值和产业价值 作图群体亲本选择 遗传群体构建 F1/F2/DH/IL等 性状考察 基因组重测序 有参 简化基因组测序 有参 无参均可 变异分析 SNP/InDel/SV/CNV分析 SNP分析 遗传标记筛选 QTL定位 遗传图谱构建 分子标记辅助选择 基因定位 比较基因组分析 可根据客户自身情况进行个性化分析 技术参数 样品要求 测序平台 HiSeq PE100/PE125/PE150 重测序 亲本--推荐测序深度10~30 /个体 样品类型 DNA 样品总量 3ug 子代--推荐测序深度4~5 /个体 根据项目的实 简化基因组测序 亲本--推荐测序深度2-5 样品浓度 50ng/ul 子代 /个 F1 F2等临时性群体 子代 /个 IL DH等永久性群体 群体大小 100个 际情况而定

6 基因分型解决方案 源宜基因为科研人员提供基于Affymetrix平台的基因分型芯片 可经济高效地鉴定 验证并筛查动植物的复杂遗传 性状 准确性和重复性高 流程简单 成本低 SNP位点数 物种 芯片名称 芯片名称 物种 SNP位点数 Axiom Porcine 猪 658,692 Axiom equine 马 Axiom BOS1 牛 >640,000 Axiom Buffalo 水牛 90,000 Axiom Salmon 鲑鱼/三文鱼 >130,000 Axiom Trout 虹鳟鱼 57,501 Axiom Chicken 鸡 580,961 Mouse Diversity 小鼠 623,124 Canine SNP 犬 127,000 Arabidopsis 拟南芥 249,000 Axiom Wheat reeder 小麦 817,000 Axiom Wheat HD 小麦 817,000 Axiom Maize 玉米 609,442 ice 44K 水稻 44,100 Axiom Cotton 棉花 35,550 Axiom Soybean 大豆 180,961 Axiom Strawberry 草莓 95,062 Axiom ose 玫瑰 68,893 Pepper 辣椒 >640万探针 Lettuce 生菜 660万探针 中国人 近130万 Axiom Exome 人 35,000 人 906,600 Axiom Human Origins 人 629,443 Axiom CHB1& CHB2 Human SNP 6.0 >670,000 其它物种的基因表达与调控芯片 请咨询北京源宜基因当地的销售经理或者直接拨打公司 源宜基因高通量测序服务 基因组/DNA领域 转录组/NA领域 微生物领域 动植物de novo测序 动植物转录组测序 16S/18S/ITS等扩增子测序 动植物重测序 动植物LncNA测序 宏基因组/转录组测序 动植物简化基因组测序 动植物Small NA测序 细菌de novo/重测序 全基因组DNA甲基化测序 动植物CircNA测序 真菌de novo/重测序

7 基因表达与调控解决方案 基因表达研究通过比较分析两组或两组以上不同来源的mNA转录丰度的差异 计算杂交信号的比值以及统 计分析 最终获得差异表达基因信息 为研究基因功能和基因遗传调控网络提供有力手段 表达谱芯片可用来进 行分子标记 新药研发 临床诊断 毒理 药理及育种等领域的研究 芯片名称 基因表达与调控 内容 GeneChip Human Transcriptome Array 2.0 >285,000个转录本 GeneChip Mouse/at Transcriptome Assay 1.0 >215,000个转录本 GeneChip Mouse Gene 2.0 Array >37,000个转录本 GeneChip at Gene 2.0 Array 28,407个转录本 Almac Xcel FFPE Array >97,000个转录本 GeneChip Human Genome U133 Plus 2.0 Array 47,400个转录本 GeneChip PrimeView Human Gene Expression Array >36,000个转录本 GeneChip Drosophila Genome Array >18,500个转录本 GeneChip Arabidopsis Genome Array >24,000基因序列 全转录组基因表达芯 3 IVT基因表达芯片 30,424个成熟miNA mina芯片 GeneChip mina 4.0 Array 5,214个人 小鼠 大鼠miNA mibase v20数据库 基因调控芯片 GeneChip Human Promoter 1.0 Array 460万探针 覆盖人类基因 个启动子区域 其它物种的基因表达与调控芯片 请咨询北京源宜基因当地的销售经理或者直接拨打公司 芯片名称 临床研究分析方案 拷贝数变异 内容 OncoScan FFPE Array >220,000个SNP的等位基因 CytoScan HD Array 拷贝数探针总数2,696,550 其中约75万个 SNP探针 CytoScan 750K Array 拷贝数探针总数750,436 包括550,000非多 态性探针和200,436 SNP探针 药学遗传学 DMETTM Plus Array 231个基因的1,936个SNP 拷贝数和插入缺 失标记 表观遗传学 Illumina Human Methylation 450K BeadChip 450,000多个甲基化位点 全面覆盖了96%的CpG 分子细胞遗传学 岛 每张芯片可平行进行12个样本的检测

8 全基因组重测序 全基因组重测序是对已知基因组序列的物种的不同个体进行基因组测序 在个体或群体水平上进行差异性分析的 方法 它可在全基因组水平上发现不同个体或群体间的差异 可解读所有常见和稀有变异信息 深度挖掘单核苷酸多 态位点(Single Nucleotide Polymorphisms SNP) 插入缺失位点(Insertion Deletion InDel) 结构变异 Structure Variation SV 以及拷贝数变异(Copy Number Variation CNV )等信息 基因组DNA提取 数据质控 DNA片段化 文库构建 原始测序数据 上机测序 与参考基因组比对 SNP检测 注释及统计 标准信息分析 外源插入序列分析 InDel检测 注释及统计 SV检测 注释及统计 遗传图谱构建 高级信息分析 QTL 定位 结合表型数据 CNV检测 注释及统计 分析 技术参数 样本要求 策略 DNA 总量 3ug 小片段DNA文库 HiSeq PE125测序 周期 推荐数据量 SNP InDel 10 SV 20 CNV 30 外源插入序列 20 50个工作日 标准分析 技术参数: 应用研究 遗传图谱 数据分析 亲本 推荐测序深度10~30 /个体 子代 推荐测序深度4~5 /个体 群体大小 100个 遗传标记的筛选 遗传图谱构建 QTL定位 结合表型数据 每个亚群选取样本数量 动物 10个 植物 15个 总体样本 30个 群体主成分分析 系统进化分析 群体遗传结构分析 连锁不平衡分析 样本数 200个 群体类型 有参考基因组序列的 自然群体 群体主成分分析 系统进化分析 连锁不平衡分析 结合表型性状 50个工作日 (标准分析)

程汉良 夏德全 吴婷婷 孟学平 吉红九 董志国 陈淑吟 对文蛤 青蛤 硬壳蛤 江户布目蛤 薄片镜蛤 和菲律宾蛤仔 种帘蛤科贝类和 个地理种 群文蛤 大连 连云港 湛江 防城港 的细胞色素 氧化酶亚基 基因片段的核苷酸序列进行了分析 以探讨这一序列在种质鉴定 种群遗传结构和分子系统发生研究中的应用价值 测序结果 表明 所有物种扩增片段长度均为 序列 含量 明显高于 含量 物种间共有变异位点 个 其中简约信息位点

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