基因组不再遥不可及 动植物基因组de novo测序20万起! 返回

近年来,动植物基因组学研究飞速发展,但绝大多数重要生物的基因组信息仍然未知。随着测序成本的持续降低,快速低成本研究动植物基因组已成为新趋势。为此,基迪奥特别制定中型基因组测序计划,力求以低成本快速发表高水平文章,抢占基因组高地,提升客户行业影响力。

2017年以来,已有多个基因组利用二代结合三代技术,发表在《Molecular Plant》(IF=8.8)、《The Plant Journal》(IF=5.9)和《DNA Research》(IF=5.4)等杂志上。

【案例1】 薄荷基因组测序揭示芳香物质遗传基础[1]
薄荷是具有特殊经济价值的芳香作物,它具有清心明目的功效,同时兼具多种药性,从薄荷中提炼出来的薄荷精油不仅可促进细胞新陈代谢及细胞再生功能,而且还可预防多种疾病。薄荷基因组大小约400Mb,利用Illumina二代结合PacBio三代技术对薄荷开展了全基因组de novo测序和组装,结果显示,薄荷基因组含有292个R抗病基因,这些基因在黄萎病菌抗性中起重要作用。通过基因组分析发现,与薄荷芳香物质生物合成相关的关键基因发生了全基因组扩张。最后,薄荷基因组图谱的成功绘制揭示了决定薄荷芳香物质生物合成和抗病性的遗传基础。


图1. 薄荷及其物种进化关系

【案例2】 甘草基因组测序挖掘药效成分基因[2]
甘草是重要的中药原料,具有改善肝功能、治疗消化性溃疡、抗炎症及止疼止咳等多种功效,同时也是化妆品、天然甜味料的重要原料。甘草基因组大小约401Mb,利用Illumina二代结合PacBio三代技术对甘草开展了全基因组de novo测序和组装,研究发现,药效成分之一的异黄酮,其生物合成相关基因以基因簇的形式发生大规模扩张。甘草甜素的甜度是砂糖的150倍,可用作非糖基甜味料。P450和UGT是甘草甜素生物合成的关键基因,通过对二者基因家族的深入分析,发现其发生了一定程度的扩张并在根部特异表达。甘草基因组图谱的成功绘制对于发掘重要药效成分基因和改进中药材功效具有重要意义。


图2. 甘草基因组及甜素通路分析

参考文献
[1]Vining K J, Johnson S R, Ahkami A, et al. Draft Genome Sequence of Mentha longifolia (L.) and Development of Resources for Mint Cultivar Improvement.[J]. Molecular Plant, 2017, 10(2):323-339.
[2]Mochida K, Sakurai T, Seki H, et al. Draft genome assembly and annotation of Glycyrrhiza uralensis, a medicinal legume[J]. The Plant Journal, 2017, 89(2):  181-194.


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