2016年10月05日讯 中国海洋大学海洋生命学院的研究人员发表题为“Serial sequencing of isolength RAD tags for cost-efficient genome-wide profiling of genetic and epigenetic variations”的最新成果,他们成功研发了串联标签测序技术,解决了2b-RAD技术无法应用于双末端测序平台的局限,使得简并基因组分析成本大大降低。
这一研究成果公布在10月3日的Nature Protocols杂志上,文章的通讯作者是中国海洋大学海洋生物遗传学与育种教育部重点实验室包振民教授,以及王师教授。这一研究组主要从事海洋贝类功能基因组学和分子遗传育种学等领域的研究,这项研究得到了863计划现代农业技术领域“海水养殖种子工程”项目的资助。
此前包振民教授研究组在Nature Methods,Open Biology等杂志上发表了多项适用于非模式生物的高通量、低成本的基因组学新方法和新技术,这项最新研究在前期开发的2b-RAD简化基因组分型技术和MethylRAD全基因组DNA甲基化检测技术的基础上,成功研发了串联标签测序技术,首次实现了全基因组SNP分型和DNA甲基化的同步联合分析。
全基因组SNP分型技术是解析全基因组范围内遗传变异与性状关系的核心技术手段,已成为生命科学领域大规模应用基因组信息进行重要性状遗传解析的研发热点。
2012年这一研究组开发了一种新型简单又灵活的分型技术:2b-RAD,这一技术无需预知基因组信息,文库构建快捷,标签密度易于调节,成本低廉。从2b-RAD这一技术命名上就可以看出其采用的是限制性酶切位点相关DNA标记(Restriction site Associated DNA,RAD),这种标记测序方法是一种简化基因组测序技术,首先利用限制性核酸内切酶识别基因组相关位点并进行酶切反应,然后对酶切获得的Tag序列进行高通量测序。这种方法能够显著降低基因组的复杂度,快速、经济地鉴定出成千上万个单核苷酸多态性(SNPs)标记。
在此基础上,研究人员又成功研发了串联标签测序技术,在一个测序片段(reads)实现了对多达5个标签同时分析,解决了2b-RAD技术无法应用于双末端测序平台的局限,使得简并基因组分析成本大大降低(单标签测序成本仅为技术改进前的十分之一)。
这一技术也首次实现了全基因组SNP分型和DNA甲基化的同步联合分析。所研发的新技术为低成本、大规模开展非模式生物特别是海洋生物基因组学及分子育种学研究提供了关键技术手段,也可应用于农作物、畜牧和模式动物等,具有广阔的应用前景。
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