动植物全基因组测序

通过全基因组测序,人们可以获得物种的全基因组序列图谱,从而为该物种后续的研究和产业化应用奠定基础。诺禾致源团队多年来专注于高通量测序技术在全基因组测序领域的应用,以李瑞强博士为首的技术团队先后开发了 SOAPdenovo,SOAPdenovo II 等组装软件,并针对复杂基因组开发了全球领先的 NOVOheter 软件,在全基因组测序领域具备丰富的经验,已成功完成多个物种的全基因组从头测序工作。

动植物全基因组测序动植物基因组概述近年来，高通量测序技术的迅猛发展，极大地推动了全基因组测序工作的展开，全球已有几百种的植物和动物完成了全基因组测序工作。通过全基因组测序，人们可以获得物种的全基因组序列图谱，从而为该物种后续的研究和产业化应用奠定基础。诺禾致源团队多年来专注于高通量测序技术在全基因组测序领域的应用，以李瑞强博士为首的技术团队先后开发了 SOAPdenovo,SOAPdenovoII等组装软件，并针对复杂基因组开发了全球领先的NOVOheter软件，在全基因组测序领域具备丰富的经验，已成功完成多个物种的全基因组从头测序工作，相关文章多次发表于Nature、Science等期刊杂志。

研究对象四倍体陆地棉

发表时间2015年4月

期刊Nature Biotechnology

影响因子41.514

合作单位南京农业大学

基因组测序

金丝猴

2014年11月

Nature Genetics

29.352

中国科学院动物研究所

大豆泛基因组

2014年9月

Nature Biotechnology

41.514

中国农科院作物研究所

藏猪

2013年10月

Nature Genetics Nature Communications

29.648 10.742

四川农业大学

地山雀

2013年7月

中国科学院动物研究所

[注]以上均是由诺禾作为通讯单位发表的文章，其中，陆地棉和金丝猴的基因组文章为期刊封面文章。

2013.07 2013.10

2014.09 2014.11

2015.04

通过全基因组测序,人们可以获得物种的全基因组序列图谱,从而为该物种后续的研究和产业化应用奠定基础。诺禾致源团队多年来专注于高通量测序技术在全基因组测序领域的应用,以李瑞强博士为首的技术团队先后开发了 SOAPdenovo,SOAPdenovo II 等组装软件,并针对复杂基因组开发了全球领先的 NOVOheter 软件,在全基因组测序领域具备丰富的经验,已成功完成多个物种的全基因组从头测序工作。

动植物基因组测序产品介绍根据不同的研究目的和基因组特征，诺禾致源动植物基因组测序包括的产品及技术参数如下：

技术参数产品RAD-seq评估相对杂合度基因组Survey分析基因组特征评估

测序策略文库：RAD测序策略：HiSeq PE125/HiSeq PE150测序深度：1X文库：230 bp测序策略：HiSeq PE125/HiSeq PE150测序深度：50X文库：230 bp/500 bp/2 Kb/5 Kb/10 Kb简单基因组测序策略：HiSeq PE125/HiSeq PE150测序深度：100X文库：230 bp/350 bp/500 bp/2 Kb/5 Kb/复杂基因组 10 Kb/15 Kb/20 Kb测序策略：HiSeq PE125/HiSeq PE150测序深度：200X文库：230 bp/500 bp/2 Kb/5 Kb/10 Kb测序策略：HiSeq PE125/ HiSeq PE150测序深度：100X文库：230 bp/500 bp/2 Kb/5 Kb测序策略：HiSeq PE125/ HiSeq PE150测序深度：50X文库：230 bp/500 bp/2 Kb/5 Kb/10 Kb复杂泛基因组测序策略：HiSeq PE125/ HiSeq PE150测序深度：100X

分析指标多个样品间SNP鉴定基因组大小估计杂合率估计重复率估计基因组GC分布及污染估计 contig N50≥30 Kb scaffold N50≥1 Mb

周期40天

40天

动植物基因组测序

12个月

随着高通量测序的发展及相应软件的开发，几乎所有物种都能够以较低的成本来完成基因组图谱，但对于复杂基因组来说，能够较好地完成其基因组图谱仍然是个难题。诺禾团队在动植物复杂基因组测序方面有着丰富的项目

经验，部分成功案例展示如下：

种类经济作物水产类

水果类

林木类

昆虫类

藻类

基因组测序泛基因组测序

contig N50≥20 Kb scaffold N50≥300 Kb

15个月

哺乳动物和鸟类基因组

contig N50≥30 Kb scaffold N50≥3 Mb contig N50≥10 Kb scaffold N50≥100 Kb contig N50≥10 Kb scaffold N50≥50 Kb

3个月

简单泛基因组

依据样品数而定

物种某裸子植物

基因组大小4.5 Gb

基因组特征复杂基因组杂合率1.2%;重复率80%复杂基因组杂合率1.1%;重复率68%复杂基因组杂合率1.62%;重复率47%复杂基因组杂合率0.8%;重复率64%复杂基因组杂合率0.8%;重复率76.5%复杂基因组重复率56%;污染率40%

组装结果contig N50=25 Kb; scaffold N50=475 Kb contig N50=37 Kb; scaffold N50=830 Kb contig N50=34 Kb; scaffold N50=770 Kb contig N50=36 Kb; scaffold N50=579 Kb contig N50=22 Kb; scaffold N50= 468 Kb ccontig N50=18.1 Kb; scaffold N50= 319.7 Kb

进展后续分析

某水生动物

1.4 Gb

审稿中

某果树

360 Mb

后续分析

某树木

750 Mb

后续分析

某昆虫

2.9 Gb

后续分析

某藻类

571 Mb

文章撰写

通过全基因组测序,人们可以获得物种的全基因组序列图谱,从而为该物种后续的研究和产业化应用奠定基础。诺禾致源团队多年来专注于高通量测序技术在全基因组测序领域的应用,以李瑞强博士为首的技术团队先后开发了 SOAPdenovo,SOAPdenovo II 等组装软件,并针对复杂基因组开发了全球领先的 NOVOheter 软件,在全基因组测序领域具备丰富的经验,已成功完成多个物种的全基因组从头测序工作。

基因组特征评估基因组特征评估包括两个产品： RAD-seq评估相对杂合度：RAD-seq是指利用限制性内切酶对基因组进行酶切，结合一定大小的插入片段文库，对其进行高通量测序；对于无参考基因组的物种，通过构建RAD文库，进行低深度测序，可以用来评估基因组的相对杂合度，为后续基因组项目挑选合适的材料。基因组Survey分析：对于没有基因组参考序列的物种，在正式启动基因组项目之前，基于小片段文库的低深度测序数据，通过K-mer分析，可以有效地评估基因组大小、GC含量、杂合度高低以及重复序列含量等信息，是全面了解某一物种基因组特征的有效方法，为后续全基因组de novo测序及组装策略的制定提供依据；此外，通过基因组Survey分析也可对基因组进行初步组装。 RAD-seq评估和基因组Survey分析的不同之处在于：RAD-seq仅用于评估相对杂合度，主要用于筛选多个样品中杂合度相对较低的样品进行分析；而基因组Survey分析则可对基因组特征进行全面评估，并对后续组装提供依据。

基因组特征评估

技术路线基因组DNARAD文库小片段文库

HiSeq PE125/PE150测序原始测序数据

数据质控

高质量测序数据高质量测序数据

RAD-seq评估相对杂合度

基因组Survey分析

信息分析

K-mer分析基因组大小评估杂合度评估重复比例评估 GC分布评估SSR检测

RAD-tag数统计SNP检测、统计相对杂合度分析

初步组装

技术参数样本要求样品类型：DNA样品总量：≥3μg/个体(RAD-seq)≥10μg(Survey)

策略测序平台：HiSeq 2500/ HiSeq 4000文库：RAD文库或

小片段文库数据量：1X(RAD-seq) 50X(Survey)

周期40天

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