天津启源生物科技发展有限公司

产品简介 Product Introduction

动植物基因组de novo测序技术是指在没有参考基因组的情况下，通过高通量测序技术对某一动植物物种的基因组进行从头测序、组装和注释的过程。其目标是构建该物种的完整基因组序列，并解析其基因结构和功能信息，为后续基因定位，生物育种，基因功能研究等奠定基础。

实验流程 Experimental Process

组装流程 Assembly Process

注释流程 Annotation Process

测序策略 Sequencing Strategy

测序类型	平台	测序深度/数量量	备注
调研图测序	Illumina/BGI	50X
三代测序	Pacbio Revio	30X	复杂基因组深度建议做到40X以上
Hic测序	Illumina/BGI	100-150X
转录组辅助注释	Illumina/BGI	6gb/样品	不同组织尽量都取到，有利于基因组注释，如植物需把根、茎、叶、花、果实、种子等材料取全

分析内容 Analysis content

(1) 基因组调研图

(2) 下机数据过滤与统计

(3) 基于二三代数据的基因组组装

1）基于三代序列的基因组contig组装；

2）组装结果连续性统计（N50等）；

3）组装结果细胞器序列鉴定；

4）组装结果冗余去除（冗余度高的时候）

5）使用二代数据对contig进行校正（需要的时候）。

(4) 组装结果的评估

(5) 染色体构建（基于HiC数据）

(6) 基因组注释

1）非编码ncRNA注释；

2）重复序列注释（包括串联重复、各类散在重复等）；

3）编码基因预测；

4）编码基因注释结果评估：

(7) 比较基因组分析

六倍体野生燕麦近全基因组组装揭示了其进化和与栽培燕麦的基因组分化

文章题目：The near-complete genome assembly of hexaploid wild oat reveals its genome evolution and divergence with cultivated oats

发表时间：2024年12月

发表期刊：Nature Plants

组学技术：基因组+群体重测序

研究结果：

燕麦作为全球重要的粮饲兼用型作物，在保障食品安全和缓解畜牧业饲料短缺等问题方面扮演着至关重要的角色。然而，燕麦的基因组极为复杂，导致对其基因组的解析极具挑战性。同时，在长期的人工驯化和遗传改良过程中，栽培作物丢失了大量遗传信息，尤其是抗性相关的优异等位基因。而野生种质往往蕴含着大量宝贵的遗传资源，被认为是现代栽培品种遗传改良与种质创新的关键源泉。不实野生燕麦（Avena sterilisL.），被认为是栽培燕麦的直接祖先种，具有强大的环境适应能力。然而，由于缺乏基因组信息，严重阻碍了对栽培燕麦进化历程、驯化历史的深入研究以及优异等位基因资源的挖掘和利用等工作。

该研究通过对野生及栽培燕麦基因组的全面深入分析，该研究不仅阐明了燕麦从野生到驯化的遗传变异规律，而且鉴定到了大量对于提高燕麦品质和产量具有潜在应用价值的重要基因组进化事件和关键基因。

染色体4A和4D起始区域基因表达、甲基化和功能分析

尤为关键的是，该研究发现了一个在染色体4A至4D间发生的约28 Mb的大片段复制事件，该片段带有多个与重要农艺性状尤其是与产量相关的候选基因，并利用全球117份野生和栽培燕麦材料证明了其在燕麦早期驯化过程中的重要作用。这些发现为燕麦的进化生物学、功能基因组学和遗传育种研究提供了重要的理论基础和数据支持。

参考文献：

[1] He, Qiang , et al. "The near-complete genome assembly of hexaploid wild oat reveals its genome evolution and divergence with cultivated oats." Nature Plants 10.12(2024):2062-2078.