SNP定制芯片在分子育种领域全解决方案

来源: 北京博奥晶典生物技术有限公司   2019-5-10   访问量:1727评论(0)

传统育种通过各种途径创造遗传变异,要求育种工作者必须有丰富的实践经验。而近年来动植物分子育种的发展则不断推动农业生物育种形成跨越式发展。全新技术如何与农业进行结合成为育种工作者关心的一大难题。今天博奥晶典将分享分子辅助育种完备研究思路,SNP定制芯片在分子育种领域的经典研究思路等精品干货,快来围观!

分子辅助育种完备研究思路

  近年来,随着基因组技术的不断发展,分子辅助育种研究取得了前所未有的飞跃,研究思路也日趋成熟。首先,可通过高通量测序的方式进行基因组de novo和重测序,获得该物种的参考基因组,一次性鉴定物种全部基因组资源,充分挖掘该物种的所有变异信息(SNP、InDel、CNV、SV等),为后续位点筛选工作的展开奠定基础;其次,利用测序获得的SNP位点定制高通量或中通量的SNP检测芯片,通过QTL定位、GWAS、选择性清除等策略找到目标性状相关的SNP位点,实现分子标记的筛选和性状定位;最后,采用低密度候选SNP位点定制的方式,利用博奥晶典IMAP平台、Agena SNP平台等,进一步对大规模样本进行基因分型,满足常规应用的分子标记辅助育种需求。

 

 

  博奥晶典目前拥有从高通量筛选、中通量定制,到低通量验证的系统解决方案,并且借助中国自主知识产权的检测系统(IMAP检测平台),实现研究型芯片的商业转化,推动产学研一体的发展速度,加快分子辅助育种的应用和推广。

 

基因组学技术应用于分子育种流程

 

 

SNP定制芯片在分子育种领域的经典研究思路

 

SNP芯片具有性能稳定、性价比高等特点,被广泛用于动植物的基因组研究和分子育种中。但对于有些农业物种而言,目前还没有目录化的SNP芯片,或虽已有目录化芯片,但SNP位点并不适用于具体研究项目,这些情况下,就需要研究者进行特定SNP芯片的定制,以便用于相应的研究。

 

 

博奥晶典凭借强大的科技创新和检测服务能力,在分子育种领域,从上游的标记开发到下游的产品检测提供了一套完整的解决方案。针对SNP分子标记开发及基因定位的需求,将根据客户的研究目的、样本材料以及经费情况,提供实验设计咨询、SNP分型方案等一体化解决方案。

SNP芯片定制流程、分析策略及应用方向

 

SNP定制芯片优势

 

 数据质量高:性能稳定、检测准确、性价比高、适合大量样品研究;

 灵活定制:按需灵活定制,支持高低密度的SNP定制,一张芯片可以定制多个物种;

 应用广泛:可广泛用于各物种的基因组研究和分子育种;

 经验丰富:博奥晶典具有认证芯片实验体系,19年累计芯片经验,能够提供稳定可靠的结果。

 

博奥晶典定制芯片经验丰富

 

 

目前博奥晶典已与众多科研单位合作开发了多种定制芯片

 


定制物种最新文章进展

 

2019年1月,Plant Biotechnology Journal(IF=6.51)在线发表了南京农业大学梨课题组与博奥晶典合作的题为“Development of an integrated 200K SNP genotyping array and application for genetic mapping, genome assembly improvement and GWAS in pear (Pyrus)”的研究论文,该研究在梨的基因分型芯片开发和应用上取得了全新进展。

 

 

 

梨200K SNP芯片设计

 

 

该研究中,从梨重测序得到的18.3 Mb的SNPs位点中挑选SNP位点定制梨200K芯片,分型材料来源于188个梨品种资源和98个杂交个体,统计结果表明分型率达到95%以上,可重复率达到99.4%。另外,高质量的分型结果达到93.9%,证明了该芯片的高质量与应用价值。

 

梨200K SNP芯片位点挑选流程

 

梨200K SNP芯片应用

 

 多样性梨种质资源的群体遗传结构的评

 

 

基于286个梨品种群体的分型结果,使用Structure、PCA和系统发育树来评估其群体聚类关系。结果表明,自然群体和杂交后代能够被完全区分开,并且自然群体有更高的遗传多态性水平。

利用梨200K芯片进行分型的188个梨品种资源和98个杂交群体后代的群体结构分析

 


 高密度遗传图谱的构建及亚洲梨基因组组装优化

 

 

利用杂交群体的分型数据,构建了高密度遗传图谱。图谱包括2,388个SNP标记,平均遗传距离0.46cM。在构建的图谱中,355个位于scaffolds上的SNPs标记被分到了梨的17条连锁群上。基于此,将这些scaffolds可以填补到梨的染色体上,使梨基因组的锚定率由75.5%提高到81.4%。

遗传图谱构建及梨基因组组装优化

 

◆ 重要果实性状的全基因组关联分析

 

 

对219个梨品种的18个表型性状进行全基因组关联分析。性状数据分析表明,绝大多数的表型数据展现温和的广义遗传力且都呈正态分布。GWAS鉴定到了一个SNP位点与早花性状显著相关联,一个SNP位点同时与果核纵横径相关联,并且在位点附近找到了与性状相关的重要基因。这些结果对进一步的功能研究将有重要的指导意义,对未来的梨育种和品种改良意义重大。

关联分析筛选梨早花和果核大小相关的重要候选基因

 

博奥晶典科研服务简介

 

北京博奥晶典生物技术有限公司是博奥生物集团有限公司暨生物芯片北京国家工程研究中心的产业化平台,是清华大学布局生命健康领域的核心企业。博奥晶典建立了国际领先的基因组、表观基因组、转录组、蛋白质组、代谢组、微生物组、单细胞等微观多组学多层次服务技术平台和研发平台、生命科学与智能装备研发平台、中医药工程化科学化研发平台、全人全程健康管理大数据支撑平台,检测实验室获得多项CNAS认证(中国合格评定国家认可委员会)、CMA认证(中国计量认证)、ASHI认证(美国组织相容性及免疫遗传学学会)。质量管理体系通过德国莱茵公司ISO9001认证,支持国内外科研机构及企事业单位发表SCI论文1500余篇,杂志总影响因子超过6700分,其中Cell、Nature、Science、JAMA等高水平同行评议论文30余篇。自主研发和合作研发的技术成果两次荣获国家技术发明奖二等奖,近三年累计取得直接社会经济效益收入30多亿元,在产学研转化方面取得突出成果。

 

 


参考文献

 

Development of an integrated 200K SNP genotyping array and application for genetic mapping, genome assembly improvement and GWAS in pear (Pyrus)[J]. Plant Biotechnology Journal, 2019.

 


博奥晶典科研服务事业部 | 文案

 

文中部分配图源于网络   侵删

 

 

 

 



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