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新方法破解高杂合物种单倍型基因组组装难题

来源:中国科学报/ 谢智华 2019-11-05 18:35

 

 

近日,南京农业大学梨工程技术研究中心教授张绍铃团队在《基因组研究》在线发表最新研究成果。该研究将单花粉原生质体分离的新方法与单细胞DNA扩增技术相结合,并采用“条形码”生物信息学策略整合了12个花粉细胞的单倍体特征序列数据,从而开发出一种高杂合物种单倍型基因组组装的新方法。

论文通讯作者张绍铃介绍,目前基因组组装大多采用二倍体或者多倍体材料直接进行混合测序并组装。对于一些杂合度和重复序列比重较低的物种而言,单倍型基因组组装的难度并不是很凸显。但对于一些常年自交不亲和、远缘杂交的物种而言,单倍型基因组的组装存在一定的难度。这非常不利于后续开展这些物种的重测序、进化、基因功能等方面的研究。

张绍铃团队于2012年成功组装了世界第一个梨基因组。本研究在梨基因组测序的基础上,利用12个花粉单细胞对所构建的3.8万条人工染色体(BAC)进行单倍型分型,并成功组装了两套单倍型基因组,该方法被命名为Bar-coding。

论文共同第一作者、南京农业大学教授吴俊介绍,他们通过这种方法鉴定出了原参考基因组中8.12%的由于杂合引起的嵌合组装基因,并对所测定基因组(砀山酥梨)两个倍型之间的差异进行了系统性分析。

这种方法不仅可以利用花粉对BAC进行分型,也可以结合多种长读长测序技术用以解决已经测序的或还没测序的复杂植物基因组的单倍型基因组组装难题。(生物谷Bioon.com)

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