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基因組測序

全基因組關聯分析—实现多个目标性状基因高效定位

全基因組關聯分析(GWAS)是将群体中个体的变异信息与性状的表型信息结合EON4-意昂4「强保障平台,更省心注册」意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!EON4-意昂4凯捷「强保障平台,更省心注册」,以基因(位点)间连锁不平衡(LD)为基础beat·365(中国)-官方认证网站EON4-意昂4「强保障平台,更省心注册」熊猫体育「中国Panda」直播官方网站, 将目标性状表型的多样性与基因(位点)的多态性进行统计学关联分析的方法EON4-意昂4凯捷「强保障平台,更省心注册」beat·365(中国)-官方认证网站,最终定位目标性状关联的位点和基因EON4-意昂4「强保障平台,更省心注册」熊猫体育「中国Panda」直播官方网站意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!,具有“材料来源广、遗传变异多、性狀定位全”的优势B体育(China)中国官方网站-B SPORTS意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!。 图1 GWAS一次定位多种性状

關聯分析方法

  • 1.SNP based GWAS

    基于单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)与表型数据关联分析beat·365(中国)-官方认证网站EON4-意昂4「强保障平台,更省心注册」。 图2 SNP-GWAS分析示意图
  • 2.Haplotype based GWAS

    单倍型块( haplotype block )指染色体上存在着的连续的、稳定的、几乎不被重组所打断的单倍型区域MG不朽情缘·(官网)追求健康,你我一起成长。一个单倍型块有几个常见 的单倍型意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站beat·365(中国)-官方认证网站。以单倍型块为基础熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站,进行性状与基因的关联分析B体育(China)中国官方网站-B SPORTS。
    图3 Hap-GWAS分析示意图
  • 3.SV based GWAS

    结构变异(Structural Variation ,sv)包括缺失、插入、重复和反转EON4-意昂4凯捷「强保障平台,更省心注册」,是基因组变异的主要来源PA视讯(中国区)官网 - PlayAce熊猫体育「中国Panda」直播官方网站XC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版,大量研究已证实SV广泛存在于物 种基因组内EON4-意昂4「强保障平台,更省心注册」,且对表型影响广泛意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!。 图4 SV-GWAS分析示意图
  • 4.K-mer based GWAS

    常规GWAS分析方法是利用测序数据比对参考基因组来完成遗传变异的检测,在基因组组装效果不理想的情况下XC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版,可以通过相互比较 来自不同样本的恒定长度k的序列(称为k-mers)集EON4-意昂4凯捷「强保障平台,更省心注册」beat·365(中国)-官方认证网站,来识别更广泛的遗传变异类型XC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!B体育(China)中国官方网站-B SPORTS,如SVs等B体育(China)中国官方网站-B SPORTS熊猫体育「中国Panda」直播官方网站beat·365(中国)-官方认证网站。 图5 K-mer-GWAS分析示意图

諾禾優勢

  • 1.一次實驗實現多性狀定位

    • 40天

      項目周期
    • GENE

      性狀定位
    • 2000

      樣品並行分析
  • 2.三代測序提升SV-關聯分析

    三代關聯分析是利用三代重測序技術獲得群體的結構變異信息PA视讯(中国区)官网 - PlayAce,篩選與目標性狀相關的結構變異MG不朽情缘·(官网)追求健康,你我一起成长EON4-意昂4凯捷「强保障平台,更省心注册」。並與二代GWAS分析結果相結合beat·365(中国)-官方认证网站B体育(China)中国官方网站-B SPORTS熊猫体育「中国Panda」直播官方网站,從而達到更精確的性狀關聯基因定位效果熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站EON4-意昂4凯捷「强保障平台,更省心注册」beat·365(中国)-官方认证网站。
    • 120天+

      項目周期
    • 10 kb起

      測序讀長
    • SV-GWAS

      分析內容
  • 3.快速、穩定、高質量測序數據

    全基因組關聯分析采用先进的Illumina测序平台MG不朽情缘·(官网)追求健康,你我一起成长,快速、高效地读取高质量的测序数据XC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版。 諾禾致源高性能计算平台(High Performance ComputingB体育(China)中国官方网站-B SPORTS,HPC)采用DELL计算节点和Isilon存储的高效组合熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站,实现快速稳定的测序数 据分析及交付EON4-意昂4「强保障平台,更省心注册」MG不朽情缘·(官网)追求健康,你我一起成长。随着公司业务的发展PA视讯(中国区)官网 - PlayAceB体育(China)中国官方网站-B SPORTSXC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版,高性能计算平台将会持续更新并扩容MG不朽情缘·(官网)追求健康,你我一起成长B体育(China)中国官方网站-B SPORTS,以保证高效的数据处理和安全的数据存储XC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版。
    • PE150

      測序讀長
    • ≥80%

      測序質量Q30
    • 20,280個

      物理核數
    • 1,727T flops

      計算峰值速度
    • 400TB

      總內存
    • 58.6PB

      總存儲
  • 4.科學方案設計

    从材料選取PA视讯(中国区)官网 - PlayAceMG不朽情缘·(官网)追求健康,你我一起成长,建庫測序beat·365(中国)-官方认证网站意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!,到数据分析熊猫体育「中国Panda」直播官方网站PA视讯(中国区)官网 - PlayAceEON4-意昂4凯捷「强保障平台,更省心注册」,每一步都需要科学、缜密的设计意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!beat·365(中国)-官方认证网站,以保障高质量研究成果PA视讯(中国区)官网 - PlayAce。

    材料選取

    DNA樣品
    二代≥1.0μg
    三代≥10μg

    群體大小
    ≥200個

    二代PE150
    三代Pacbio或Nanopore

    信息分析

  • 5.出色完成每一個項目環節

    至2021年12月熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站,諾禾致源已对畜牧、作物、果蔬、花卉、普通植物、水产等上百个物种进行了关联分析EON4-意昂4「强保障平台,更省心注册」PA视讯(中国区)官网 - PlayAce意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!。“科学的方案设计XC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版EON4-意昂4凯捷「强保障平台,更省心注册」,严格的质控管理熊猫体育「中国Panda」直播官方网站熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站EON4-意昂4「强保障平台,更省心注册」,专业的分析團隊PA视讯(中国区)官网 - PlayAceMG不朽情缘·(官网)追求健康,你我一起成长,丰富的項目經驗MG不朽情缘·(官网)追求健康,你我一起成长,优质的項目服務”确保每一个环节都能出色完成B体育(China)中国官方网站-B SPORTS熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站,助力科学研究熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站。
    • 50人

      分析團隊
    • 10年

      項目經驗
    • 800+

      結題項目
    • 1對1

      項目服務

信息分析

全基因組關聯分析首先进行群体分层MG不朽情缘·(官网)追求健康,你我一起成长XC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版beat·365(中国)-官方认证网站,分析了解材料的分层信息;然后进行連鎖不平衡分析熊猫体育「中国Panda」直播官方网站B体育(China)中国官方网站-B SPORTS,连锁不平衡的水平可决定关联分析的精度、所选标记的数 目;最后结合群体基因型和表型数据意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站PA视讯(中国区)官网 - PlayAce,使用基于混合线性模型进行全基因組關聯分析MG不朽情缘·(官网)追求健康,你我一起成长XC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版熊猫体育「中国Panda」直播官方网站,对分析所得的与目标性状强关联的位点进行基因功能注释EON4-意昂4凯捷「强保障平台,更省心注册」XC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版。
全基因組重測序(三代+二代WGS) 全基因組重測序(WGS) 简化基因組測序(GBS)
1. 已有参考基因组序列的动植物自然群体;
2. 样本间无明显的亚群分化(如生殖隔离等);
3. 所研究表型性状遗传力较强熊猫体育「中国Panda」直播官方网站PA视讯(中国区)官网 - PlayAce,有多年多点表型记录数据EON4-意昂4凯捷「强保障平台,更省心注册」beat·365(中国)-官方认证网站熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站。
≥200個样本(WGS);
挑選至少10個代表性個體做三代
≥200個样本
三代(Pacbio&Nanopore):≥30X
二代(WGS):≥10X
基于SNP:≥10 X/个体
基于CNV:≥30X/個體
10~20W Tags平均8 X/Tag
測序數據質量評估
與參考基因組比對
SNP、CNV、SV檢測及注釋 SNP、CNV檢測及注釋 SNP檢測及注釋
差異SV分析
群體SV分型
構建系統進化樹
群體主成分分析
連鎖不平衡分析
性狀關聯分析
目標性狀相關區域基因功能注釋
構建單體型圖譜
構建系統進化樹
群體主成分分析
連鎖不平衡分析
性狀關聯分析
目標性狀相關區域基因功能注釋
構建單體型圖譜
構建系統進化樹
群體主成分分析
性狀關聯分析
目標性狀相關區域基因功能注

常見問題

  • 1. GWAS所需的最低样本数是多少EON4-意昂4凯捷「强保障平台,更省心注册」beat·365(中国)-官方认证网站熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站?

    • 原則上樣本數越多越好PA视讯(中国区)官网 - PlayAceXC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版B体育(China)中国官方网站-B SPORTS,目前GWAS産品建議WGS需要200個樣本以上MG不朽情缘·(官网)追求健康,你我一起成长,GBS需要300個樣本以上PA视讯(中国区)官网 - PlayAce,三代技術可酌情降低樣本量PA视讯(中国区)官网 - PlayAcebeat·365(中国)-官方认证网站。
  • 2. 是否需要多年多点的表型鉴定实验消除环境对表型的影响意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!beat·365(中国)-官方认证网站MG不朽情缘·(官网)追求健康,你我一起成长?

    • 建议进行多年多点表型鉴定实验beat·365(中国)-官方认证网站B体育(China)中国官方网站-B SPORTS。动植物的表型性状由基因型(G)、环境效应(E)共同作用B体育(China)中国官方网站-B SPORTS。即非遗传因素(不同的实验环境) 对表型有一定的影响EON4-意昂4凯捷「强保障平台,更省心注册」意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!,是需要考虑的EON4-意昂4凯捷「强保障平台,更省心注册」。研究者可以基于一定的统计方法来降低这种环境差异对表型造成的影响:
      (1)可以將單年的表型數據分別進行分析意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!beat·365(中国)-官方认证网站,最後比較結果並彙總;
      (2)将多年多点的表型数据进行育种值计算再进行全基因組關聯分析熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站MG不朽情缘·(官网)追求健康,你我一起成长EON4-意昂4凯捷「强保障平台,更省心注册」。
  • 3. 不同区域的样本需要人工驯化消除生长背景差异吗B体育(China)中国官方网站-B SPORTS?

    • 如果条件允许是建议将不同地域的样本放在同一环境中培育熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!beat·365(中国)-官方认证网站,以消除生长背景的差异造成的假阳性结果XC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版。在大样本量的条件下 (e.g. 1000个以上)意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!PA视讯(中国区)官网 - PlayAce,建议样本分布的区域不多于3个熊猫体育「中国Panda」直播官方网站,为了尽量减少环境噪音的影响B体育(China)中国官方网站-B SPORTSXC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版,不建议跨区域采样B体育(China)中国官方网站-B SPORTSMG不朽情缘·(官网)追求健康,你我一起成长XC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版。
  • 4. 不同性状可在一个个体上交叉吗意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!beat·365(中国)-官方认证网站熊猫体育「中国Panda」直播官方网站?

    • 不同性狀可在同一個個體上交叉B体育(China)中国官方网站-B SPORTS,如以株高和顔色性狀劃分群體XC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版B体育(China)中国官方网站-B SPORTSEON4-意昂4「强保障平台,更省心注册」,兩個群體間會有重疊的個體存在MG不朽情缘·(官网)追求健康,你我一起成长熊猫体育「中国Panda」直播官方网站beat·365(中国)-官方认证网站,不影響分析的結果MG不朽情缘·(官网)追求健康,你我一起成长熊猫体育「中国Panda」直播官方网站。
  • 5. 无参考基因组可以做GWAS吗意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站EON4-意昂4凯捷「强保障平台,更省心注册」?

    • 无参考基因组的情况下EON4-意昂4凯捷「强保障平台,更省心注册」意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!XC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版,可以采用简化基因組測序技术(RAD-seq或GBS)熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!,通过聚类检测SNP意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!B体育(China)中国官方网站-B SPORTS。聚类检测得到的SNP可以用于全 基因关联分析B体育(China)中国官方网站-B SPORTSPA视讯(中国区)官网 - PlayAce,但是由于缺乏基因组注释信息意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!,找到关联位点之后无法进一步进行基因注释EON4-意昂4凯捷「强保障平台,更省心注册」XC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版。
  • 參考文獻

    • [1] Aijun Wanga, Yuqi Jianga, Xinyue Shu et al. Genome-wide association study-based identi cation genes in uencing agronomic traits in rice (Oryza sativa L.) [J].Genomics.2021.
      [2] Zhiying Ma, Yan Zhang, Liqiang Wu et al. High-quality genome assembly and resequencing of modern cotton cultivars provide resources for crop improvement[J]. Nature Genetics, 2021.
      [3] Identifying genetic variants underlying phenotypic variation in plants without complete genomes[J]. Nature Genetics.2020.

拓展材料

  • 收藏好文

    多策略GWAS分析beat·365(中国)-官方认证网站熊猫体育-【中国区】Panda SPORTS 官方直播平台网站,不只有SNP
  • 線上課程

    動植物後基因組時代|結構變異或將超越單核苷酸多態性

更多內容意昂4凯捷体育(中国)创新平台,注册畅享文化之梦!beat·365(中国)-官方认证网站XC sport·(中国)集团娱乐官方网站登录入口全站版,可掃描側邊欄"一對一業務咨詢"二維碼添加科研服務經理咨詢MG不朽情缘·(官网)追求健康,你我一起成长。

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