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简化基因组测序技术在观赏植物中的应用研究进展

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园艺学报 2020年第6期47卷 1194-1202页

作者：熊燕张金柱董婕王力高鹏姜琬车代弟东北农业大学园艺园林学院哈尔滨150030 黑龙江省科学院自然与生态研究所哈尔滨150040

简化基因组测序(Reduced-representation Genome Sequencing,RRGS)是在二代高通量测序技术上,通过限制性内切酶对基因组进行打断,对基因组特定区域进行高通量测序,得到大量遗传多态性标签序列,进而展现整个基因组序列特征的技术。该方... 详细信息

简化基因组测序(Reduced-representation Genome Sequencing,RRGS)是在二代高通量测序技术上,通过限制性内切酶对基因组进行打断,对基因组特定区域进行高通量测序,得到大量遗传多态性标签序列,进而展现整个基因组序列特征的技术。该方法建库过程简单,费用较低,能有效降低基因组复杂度。目前简化基因组测序已广泛应用在观赏植物分子标记开发、群体遗传及系统发生学、高密度遗传图谱构建、数量性状定位等研究中。综述了简化基因组测序技术原理及其在观赏植物中的研究进展,并讨论了研究中所存在的问题及对其发展前景进行了展望。

关键词：简化基因组测序观赏植物高通量测序 SNP

简化基因组测序技术及其在海洋生物研究中的应用

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厦门大学学报（自然科学版） 2017年第1期56卷 3-12页

作者：边力王军厦门大学海洋与地球学院福建厦门361102

传统开发遗传标记的方法通常会消耗大量的人力、物力和时间,伴随着高通量测序技术的飞速发展,一种高效的标记开发技术即简化基因组测序技术开始得到广泛应用.简化基因组测序技术可以在一次实验中获得成千上万的遗传标记,建库过程简易,... 详细信息

传统开发遗传标记的方法通常会消耗大量的人力、物力和时间,伴随着高通量测序技术的飞速发展,一种高效的标记开发技术即简化基因组测序技术开始得到广泛应用.简化基因组测序技术可以在一次实验中获得成千上万的遗传标记,建库过程简易,成本较低.其通过实验手段降低基因组的复杂度,仅对部分基因组进行测序,随后在该部分获得的基因组开发分子标记.基于酶切的简化基因组测序技术可分为三大类:简化代表库测序、限制性酶切位点相关DNA测序和低覆盖度的分型测序.在海洋生物研究中,简化基因组测序技术已被广泛应用于群体遗传学、系统进化学、适应性进化、遗传图谱构建及数量性状位点定位等研究领域.

关键词：简化基因组测序海洋生物基因分型限制性酶切位点相关DNA测序

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简化基因组测序评价高邮鸭保种效果的研究

中国家禽 2018年第22期40卷 11-15页

作者：刘宏祥宋卫涛薛敏开秦豪荣朱春红陶志云徐文娟李慧芳江苏省家禽科学研究所江苏扬州225125 高邮市高邮鸭良种繁育中心江苏高邮225601 江苏农牧科技职业学院江苏泰州225300

研究旨在评价高邮鸭原种场的保种效果,为高邮鸭保种提供理论依据。利用简化基因组测序方法ddRAD鉴定高邮鸭原始群体(GS)和原种场群体(GC)的SNP标记,比较分析两个群体的遗传多样性差异,并使用遗传分化指数(F_(ST))和核苷酸多样性比值(π ... 详细信息

研究旨在评价高邮鸭原种场的保种效果,为高邮鸭保种提供理论依据。利用简化基因组测序方法ddRAD鉴定高邮鸭原始群体(GS)和原种场群体(GC)的SNP标记,比较分析两个群体的遗传多样性差异,并使用遗传分化指数(F_(ST))和核苷酸多样性比值(π ratio)比率联合筛选选择信号区域及其相关基因,对得到的受选基因进行GO和KEGG功能富集分析。结果显示:与原始群体相比,原种场群体遗传杂合度保持不变,近交系数有所下降;原种场群体与环境应激和甲基化调控相关的基因受到了一定程度的选择。结果表明高邮鸭原种场群体保种效果较好,可以继续沿用现有的小群保种方法。

关键词：高邮鸭保种简化基因组测序

基于简化基因组测序技术的喜马拉雅旱獭遗传多样性分析

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野生动物学报 2023年第1期44卷 68-75页

作者：李优南新营赵坤钰李耀东青海大学西宁810016

为揭示喜马拉雅旱獭(Marmota himalayana)的遗传进化机制,基于双酶切RAD(dd-RAD)测序技术,对青海省3个地区(乐都、玉树、黄南)44例喜马拉雅旱獭简化基因组测序分析,通过SNP位点刻画其遗传特性,构建系统进化树,分析种群结构特征,从基因... 详细信息

为揭示喜马拉雅旱獭(Marmota himalayana)的遗传进化机制,基于双酶切RAD(dd-RAD)测序技术,对青海省3个地区(乐都、玉树、黄南)44例喜马拉雅旱獭简化基因组测序分析,通过SNP位点刻画其遗传特性,构建系统进化树,分析种群结构特征,从基因水平分析不同地区个体之间的遗传进化关系。结果显示:3个地区喜马拉雅旱獭共获得19 279 845个SNP位点,具有丰富的遗传多样性,各地区喜马拉雅旱獭的观测杂合度(Ho)为0.236~0.269,期望杂合度(He)为0.232~0.254。3个地区中,乐都和玉树的喜马拉雅旱獭杂合过度(He>He),黄南地区的多态信息量最大、有效等位基因数更接近等位基因数,表明其基因纯化程度和多态性高、等位基因分布较均匀;系统发育树将黄南样品分为2个遗传分支,乐都和玉树聚为1支。研究结果可为研究喜马拉雅旱獭比较基因组学和旱獭属动物的资源合理利用提供参考依据。

关键词：喜马拉雅旱獭简化基因组测序 SNP 遗传多样性分析

基于简化基因组测序技术的油茶SNP标记开发及指纹图谱构建

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中南林业科技大学学报 2024年第4期44卷 128-137页

作者：廖宏泽孙曼曼黄小娟郝丙青孙佳星江泽鹏王东雪刘凯广西民族大学海洋与生物技术学院广西南宁530008 广西壮族自治区林业科学研究院广西特色经济林培育与利用重点实验室广西南宁530002

【目的】基于简化基因组,挖掘油茶单核苷酸多态性(SNP)位点,筛选可用于油茶种质鉴定的简化SNP组合位点,构建SNP指纹图谱,建立一种快速准确鉴定广西油茶主栽良种苗木的SNP分子标记方法。【方法】以12个油茶无性系种质的两个重复共24份油... 详细信息

【目的】基于简化基因组,挖掘油茶单核苷酸多态性(SNP)位点,筛选可用于油茶种质鉴定的简化SNP组合位点,构建SNP指纹图谱,建立一种快速准确鉴定广西油茶主栽良种苗木的SNP分子标记方法。【方法】以12个油茶无性系种质的两个重复共24份油茶标准样本为材料,采用ddRADseq流程进行文库构建,使用BWA将过滤后的测序数据比对到已发布的南荣油茶Camellia oleifera var.“Nanyongensis”参考基因组上,利用GATK进行SNP位点筛选,ANNOVAR软件进行SNP位点注释,STRUCTURE软件进行群体结果分析,使用PLINK进行主成分分析;利用R语言,使用条件随机筛选法(CRS),筛选能够区分出油茶种质的最简SNP组合,绘制指纹图谱。【结果】测序数据质量良好,可用于SNP分子标记位点的开发筛选。与参考基因组比对后,共获得622064个为SNP标记位点,其中无基因型缺失的SNP位点40147个,多态性信息含量(PIC)大于0.35的SNP位点2094个,前后60 bp碱基保守无变异的SNP位点共184个。最终筛选出可以将12个油茶无性系种质区分开的15个核心SNP标记位点组合,并以此绘制出SNP指纹图谱。【结论】基于简化基因组,建立了广西主要栽培油茶种质的SNP标记开发和指纹图谱绘制的方法,为苗期油茶种质的快速准确鉴定提供了理论依据和技术指导,助力规范油茶苗木市场,促进油茶产业健康发展。

关键词：油茶简化基因组测序单核苷酸多态性位点指纹图谱

基于简化基因组测序的不同干形云南松遗传分析

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云南农业大学学报（自然科学版） 2022年第2期37卷 285-293页

作者：吴治洋纵丹甘沛华刘子腾朱梅彩何承忠西南林业大学云南省高校林木遗传改良与繁育重点实验室云南昆明650224 西南林业大学西南地区生物多样性保育国家林业和草原局重点实验室云南昆明650224 西南林业大学西南山地森林资源保育与利用教育部重点实验室云南昆明650224

【目的】研究直干形和扭干形云南松遗传差异,揭示其遗传变异特点。【方法】分别以胚乳和针叶为材料,采用简化基因组测序技术对直干形和扭干形云南松22份样本进行单核苷酸多态型(SNP)位点挖掘及遗传分析。【结果】样本间共获得772240个变... 详细信息

【目的】研究直干形和扭干形云南松遗传差异,揭示其遗传变异特点。【方法】分别以胚乳和针叶为材料,采用简化基因组测序技术对直干形和扭干形云南松22份样本进行单核苷酸多态型(SNP)位点挖掘及遗传分析。【结果】样本间共获得772240个变异,其中SNP变异762699个,InDel变异9541个。在SNP变异中,颠换(38.28%)类型小于转换(61.72%)类型;而InDel变异中,缺失型变异与插入型变异数量大致相等。遗传差异分析结果显示:直干形云南松胚乳组(ES)、直干形云南松针叶组(NS)、扭干形云南松胚乳组(ET)和扭干形云南松针叶组(NT)中SNP位点的多态性信息含量(PIC)、基因多样性指数(N;)以及Shannon信息指数(Ⅰ)分别在0.1633~0.1837、0.2345~0.2625和0.3043~0.3448之间,云南松分析样本具有较低的遗传差异水平。直干形和扭干形云南松之间具有中度的遗传分化(F;=0.1071,F;=0.1437)和较高水平的基因流(N;=2.0839,N;=1.4893)。位于27条序列上的39个SNP位点能够很好地区分不同干形云南松。SNP注释结果表明:多向耐药性蛋白(PDR3)、乙烯响应转录因子(ERF017和RAP2)及MYB相关蛋白340(MYB340)等可能在云南松直干形和扭干形的发育中发挥着调控作用。【结论】云南松干形扭曲变异主要受遗传因素调控,但环境因素的协同作用增强了该特征的显著性。

关键词：云南松干形变异遗传基础简化基因组测序双酶切基因分型单核苷酸多态性

基于简化基因组测序技术的甘薯HRM分子标记开发及其应用

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核农学报 2022年第7期36卷 1350-1361页

作者：冯俊彦郎涛张聪李明青莉芳屈会娟蒲志刚康乐西华师范大学环境科学与工程学院四川南充637002 四川省农业科学院生物技术核技术研究所四川成都610061

目前甘薯中针对SNP位点的分子标记开发及应用的报道较少。为开发甘薯特异SNP分子标记,本研究利用简化基因组测序技术对甘薯种质材料进行测序,筛选稳定的SNP位点,将其开发为基于HRM技术的分子标记,并在甘薯种质材料中进行验证。通过对23... 详细信息

目前甘薯中针对SNP位点的分子标记开发及应用的报道较少。为开发甘薯特异SNP分子标记,本研究利用简化基因组测序技术对甘薯种质材料进行测序,筛选稳定的SNP位点,将其开发为基于HRM技术的分子标记,并在甘薯种质材料中进行验证。通过对23个甘薯种质材料简化基因组测序数据的分析,共发现835 756个SNP多态性位点,筛选其中的3 650个含有SNP多态性位点的高质量测序片段,成功设计了134对引物;初步验证发现,22对(16.42%)引物没有扩增产物,15对(11.19%)引物扩增产物2个以上,36对(26.87%)引物的扩增产物没有差异。61对(45.52%)引物在8个样本中的扩增特异性好,而且样本之间有差异。最后筛选34对扩增多态性丰富的引物对52份甘薯种质材料进行扫描,发现材料间多态性介于27.27%~90.91%之间,平均多态性达到59.35%。聚类分析表明,参试52份甘薯种质材料之间的差异较小,多数材料与骨干亲本南瑞苕、徐薯18之间关系较近,国外引进甘薯材料和地方品种差异较大。建议在今后甘薯育种中尽量选用地方品种和国外甘薯品种,从而更好地拓宽甘薯遗传背景。本研究初步建立了基于简化基因组技术和HRM技术开发甘薯SNP分子标记的新思路,为今后甘薯SNP分子标记开发提供了参考。同时本研究开发的甘薯分子标记,丰富了甘薯分子标记类型,为甘薯研究者开展快速的分子标记研究提供了支持。

关键词：甘薯简化基因组测序单核苷酸多态性分子标记开发

基于简化基因组测序的永登七山羊遗传多样性分析

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畜牧兽医学报 2023年第5期54卷 1939-1950页

作者：马克岩韩金涛白雅琴李讨讨马友记甘肃农业大学动物科学技术学院兰州730070 永登县动物疫病预防控制中心兰州730300 甘肃省畜牧技术推广总站兰州730030

旨在通过简化基因组测序(specific-locus amplified fragment sequencing,SLAF-seq)技术分析永登七山羊群体遗传多样性和群体结构,为永登七山羊作为新发现资源申报提供支撑。本研究以甘肃省4个地方绵羊群体(每个群体随机选取10只成年健... 详细信息

旨在通过简化基因组测序(specific-locus amplified fragment sequencing,SLAF-seq)技术分析永登七山羊群体遗传多样性和群体结构,为永登七山羊作为新发现资源申报提供支撑。本研究以甘肃省4个地方绵羊群体(每个群体随机选取10只成年健康母羊)作为研究对象,利用SLAF技术检测全基因组范围内的单核苷酸多态性位点(SNPs)。通过perl编程计算观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、多态信息含量(PIC)、香浓维纳指数(SHI)和基因多样性指数(Nei)等5个遗传多样性指标;PopLDdecay软件分析每个品种连锁不平衡情况;elgensoft软件进行主成分分析(PCA);mega x软件构建4个绵羊品种的系统发育树;structure软件进行群体遗传结构分析;gcta软件进行亲缘关系分析。结果表明,40只绵羊个体共检测到1658596个SNPs位点,其中大部分SNPs位点位于基因间区域。永登七山羊群体Ho、He、PIC、SHI、Nei指标值分别为0.082、0.277、0.221、0.411和0.305,且永登七山羊的连锁不平衡系数较高,衰减速度较慢,说明永登七山羊群体遗传多样性低;永登七山羊与滩羊、兰州大尾羊和岷县黑裘皮羊之间的遗传分化系数(F_(st))分别为0.0906、0.0980和0.1045,表明永登七山羊与其他3个品种之间分化程度较高;PCA显示,群体间聚类模式差异明显,可将永登七山羊与兰州大尾羊、滩羊和岷县黑裘皮羊区分开;系统发育树结果表明,兰州大尾羊独自聚为一大支,永登七山羊和滩羊聚为另一大支,亲缘关系较近,随后永登七山羊逐渐分离出来独自聚为一小支;structure分析表明,K=2为最优分群数,即4个群体来自两个原始祖先,随着K值逐渐增加,部分永登七山羊个体发生分离,与其他品种遗传背景差异明显。亲缘关系热图显示,每个亚群个体之间亲缘关系较低。结果提示,永登七山羊与兰州大尾羊群体遗传多样性低,永登七山羊与滩羊、兰州大尾羊和岷县黑裘皮羊之间分化明显,这为进一步挖掘永登七山羊种质资源特性提供了理论数据。

关键词：永登七山羊种质资源遗传多样性群体结构简化基因组测序

基于简化基因组测序的三门湾海域无脊椎动物的遗传多样性分析

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海洋环境科学 2022年第2期41卷 267-271页

作者：常雪晴黄伟李卓卿王星火马路阔王有基上海海洋大学海洋生物科学国际联合研究中心中国科学技术部上海201306 上海海洋大学水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室上海201306 自然资源部第二海洋研究所国家海洋局海洋生态系统与生物地球化学重点实验室浙江杭州310012

本研究通过简化基因组测序(2b-RAD)技术,对浙江省三门湾海域定居性优势无脊椎动物(哈氏仿对虾、口虾蛄、脊尾白虾、三疣梭子蟹、曼氏无针乌贼、棒锥螺和牡蛎)进行遗传结构和遗传多样性分析,以评估三门湾海域水生无脊椎动物资源现状,并... 详细信息

本研究通过简化基因组测序(2b-RAD)技术,对浙江省三门湾海域定居性优势无脊椎动物(哈氏仿对虾、口虾蛄、脊尾白虾、三疣梭子蟹、曼氏无针乌贼、棒锥螺和牡蛎)进行遗传结构和遗传多样性分析,以评估三门湾海域水生无脊椎动物资源现状,并为渔业可持续发展提供物种遗传资源监测依据。7个物种共获得12336~108139个SNP位点,变异位点比例为0.168%~1.571%。遗传分析结果显示,7个物种的平均核苷酸多样性(Pi)为0.147~0.306,平均观测杂合度(Ho)为0.142~0.289,多态信息含量(Polymorphism Information Content,PIC)为0.124~0.234,个体间平均遗传距离为0.118~0.246。本研究表明,三门湾水域7种代表性无脊椎动物中,生物群体变异位点比例较低,遗传多样性水平较低,且相同种群个体间的遗传分化较小,结合本次对三门湾海域渔业资源调查分析,这可能与人工增殖放流等因素有关。

关键词：无脊椎动物简化基因组测序 SNP 遗传多样性