傳統(tǒng)育種通過各種途徑創(chuàng)造遺傳變異，要求育種工作者必須有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。而近年來動(dòng)植物分子育種的發(fā)展則不斷推動(dòng)農(nóng)業(yè)生物育種形成跨越式發(fā)展。全新技術(shù)如何與農(nóng)業(yè)進(jìn)行結(jié)合成為育種工作者關(guān)心的一大難題。今天博奧晶典將分享分子輔助育種完備研究思路，SNP定制芯片在分子育種領(lǐng)域的經(jīng)典研究思路等精品干貨，快來圍觀！
分子輔助育種完備研究思路
? 近年來，隨著基因組技術(shù)的不斷發(fā)展，分子輔助育種研究取得了前所未有的飛躍，研究思路也日趨成熟。首先，可通過高通量測(cè)序的方式進(jìn)行基因組de novo和重測(cè)序，獲得該物種的參考基因組，一次性鑒定物種全部基因組資源，充分挖掘該物種的所有變異信息（SNP、InDel、CNV、SV等），為后續(xù)位點(diǎn)篩選工作的展開奠定基礎(chǔ)；其次，利用測(cè)序獲得的SNP位點(diǎn)定制高通量或中通量的SNP檢測(cè)芯片，通過QTL定位、GWAS、選擇性清除等策略找到目標(biāo)性狀相關(guān)的SNP位點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)分子標(biāo)記的篩選和性狀定位；最后，采用低密度候選SNP位點(diǎn)定制的方式，利用博奧晶典IMAP平臺(tái)、Agena SNP平臺(tái)等，進(jìn)一步對(duì)大規(guī)模樣本進(jìn)行基因分型，滿足常規(guī)應(yīng)用的分子標(biāo)記輔助育種需求。
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? 博奧晶典目前擁有從高通量篩選、中通量定制，到低通量驗(yàn)證的系統(tǒng)解決方案，并且借助中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的檢測(cè)系統(tǒng)（IMAP檢測(cè)平臺(tái)），實(shí)現(xiàn)研究型芯片的商業(yè)轉(zhuǎn)化，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研一體的發(fā)展速度，加快分子輔助育種的應(yīng)用和推廣。
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基因組學(xué)技術(shù)應(yīng)用于分子育種流程
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SNP定制芯片在分子育種領(lǐng)域的經(jīng)典研究思路
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SNP芯片具有性能穩(wěn)定、性價(jià)比高等特點(diǎn)，被廣泛用于動(dòng)植物的基因組研究和分子育種中。但對(duì)于有些農(nóng)業(yè)物種而言，目前還沒有目錄化的SNP芯片，或雖已有目錄化芯片，但SNP位點(diǎn)并不適用于具體研究項(xiàng)目，這些情況下，就需要研究者進(jìn)行特定SNP芯片的定制，以便用于相應(yīng)的研究。
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博奧晶典憑借強(qiáng)大的科技創(chuàng)新和檢測(cè)服務(wù)能力，在分子育種領(lǐng)域，從上游的標(biāo)記開發(fā)到下游的產(chǎn)品檢測(cè)提供了一套完整的解決方案。針對(duì)SNP分子標(biāo)記開發(fā)及基因定位的需求，將根據(jù)客戶的研究目的、樣本材料以及經(jīng)費(fèi)情況，提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)咨詢、SNP分型方案等一體化解決方案。
SNP芯片定制流程、分析策略及應(yīng)用方向
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SNP定制芯片優(yōu)勢(shì)
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◆?數(shù)據(jù)質(zhì)量高：性能穩(wěn)定、檢測(cè)準(zhǔn)確、性價(jià)比高、適合大量樣品研究；
◆?靈活定制：按需靈活定制，支持高低密度的SNP定制，一張芯片可以定制多個(gè)物種；
◆?應(yīng)用廣泛：可廣泛用于各物種的基因組研究和分子育種；
◆?經(jīng)驗(yàn)豐富：博奧晶典具有認(rèn)證芯片實(shí)驗(yàn)體系，19年累計(jì)芯片經(jīng)驗(yàn)，能夠提供穩(wěn)定可靠的結(jié)果。
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博奧晶典定制芯片經(jīng)驗(yàn)豐富
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目前博奧晶典已與眾多科研單位合作開發(fā)了多種定制芯片
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定制物種最新文章進(jìn)展
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2019年1月，Plant Biotechnology Journal（IF=6.51）在線發(fā)表了南京農(nóng)業(yè)大學(xué)梨課題組與博奧晶典合作的題為“Development of an integrated 200K SNP genotyping array and application for genetic mapping, genome assembly improvement and GWAS in pear (Pyrus)”的研究論文，該研究在梨的基因分型芯片開發(fā)和應(yīng)用上取得了全新進(jìn)展。
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梨200K SNP芯片設(shè)計(jì)
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該研究中，從梨重測(cè)序得到的18.3 Mb的SNPs位點(diǎn)中挑選SNP位點(diǎn)定制梨200K芯片，分型材料來源于188個(gè)梨品種資源和98個(gè)雜交個(gè)體，統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明分型率達(dá)到95%以上，可重復(fù)率達(dá)到99.4%。另外，高質(zhì)量的分型結(jié)果達(dá)到93.9%，證明了該芯片的高質(zhì)量與應(yīng)用價(jià)值。
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梨200K SNP芯片位點(diǎn)挑選流程
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梨200K SNP芯片應(yīng)用
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◆?多樣性梨種質(zhì)資源的群體遺傳結(jié)構(gòu)的評(píng)估
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基于286個(gè)梨品種群體的分型結(jié)果，使用Structure、PCA和系統(tǒng)發(fā)育樹來評(píng)估其群體聚類關(guān)系。結(jié)果表明，自然群體和雜交后代能夠被完全區(qū)分開，并且自然群體有更高的遺傳多態(tài)性水平。
利用梨200K芯片進(jìn)行分型的188個(gè)梨品種資源和98個(gè)雜交群體后代的群體結(jié)構(gòu)分析
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◆?高密度遺傳圖譜的構(gòu)建及亞洲梨基因組組裝優(yōu)化
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利用雜交群體的分型數(shù)據(jù)，構(gòu)建了高密度遺傳圖譜。圖譜包括2,388個(gè)SNP標(biāo)記，平均遺傳距離0.46cM。在構(gòu)建的圖譜中，355個(gè)位于scaffolds上的SNPs標(biāo)記被分到了梨的17條連鎖群上。基于此，將這些scaffolds可以填補(bǔ)到梨的染色體上，使梨基因組的錨定率由75.5%提高到81.4%。
遺傳圖譜構(gòu)建及梨基因組組裝優(yōu)化
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◆?重要果實(shí)性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析
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對(duì)219個(gè)梨品種的18個(gè)表型性狀進(jìn)行全基因組關(guān)聯(lián)分析。性狀數(shù)據(jù)分析表明，絕大多數(shù)的表型數(shù)據(jù)展現(xiàn)溫和的廣義遺傳力且都呈正態(tài)分布。GWAS鑒定到了一個(gè)SNP位點(diǎn)與早花性狀顯著相關(guān)聯(lián)，一個(gè)SNP位點(diǎn)同時(shí)與果核縱橫徑相關(guān)聯(lián)，并且在位點(diǎn)附近找到了與性狀相關(guān)的重要基因。這些結(jié)果對(duì)進(jìn)一步的功能研究將有重要的指導(dǎo)意義，對(duì)未來的梨育種和品種改良意義重大。
關(guān)聯(lián)分析篩選梨早花和果核大小相關(guān)的重要候選基因
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博奧晶典科研服務(wù)簡介
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北京博奧晶典生物技術(shù)有限公司是博奧生物集團(tuán)有限公司暨生物芯片北京國家工程研究中心的產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)，是清華大學(xué)布局生命健康領(lǐng)域的核心企業(yè)。博奧晶典建立了國際**的基因組、表觀基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、代謝組、微生物組、單細(xì)胞等微觀多組學(xué)多層次服務(wù)技術(shù)平臺(tái)和研發(fā)平臺(tái)、生命科學(xué)與智能裝備研發(fā)平臺(tái)、中醫(yī)藥工程化科學(xué)化研發(fā)平臺(tái)、全人全程健康管理大數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)，檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室獲得多項(xiàng)CNAS認(rèn)證（中國合格評(píng)定國家認(rèn)可委員會(huì)）、CMA認(rèn)證（中國計(jì)量認(rèn)證）、ASHI認(rèn)證(美國組織相容性及免疫遺傳學(xué)學(xué)會(huì))。質(zhì)量管理體系通過德國萊茵公司ISO9001認(rèn)證，支持國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)及企事業(yè)單位發(fā)表SCI論文1500余篇，雜志總影響因子超過6700分，其中Cell、Nature、Science、JAMA等高水平同行評(píng)議論文30余篇。自主研發(fā)和合作研發(fā)的技術(shù)成果兩次榮獲國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，近三年累計(jì)取得直接社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益收入30多億元，在產(chǎn)學(xué)研轉(zhuǎn)化方面取得突出成果。
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參考文獻(xiàn)
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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.
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博奧晶典科研服務(wù)事業(yè)部 | 文案
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