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2b-RAD助力扇貝基因組組裝——再發Nature子刊

發布時間:2017-09-30 點擊數:4944

2b-RAD助力扇貝基因組組裝——再發Nature子刊

現今地球上,動物界99%的物種隸屬雙側對稱動物(bilaterian),寒武紀生命大爆發,雙側對稱動物大量出現,進而演化形成了我們今天地球上動物界主要類群的基本格局。進化學家推測這些雙側對稱動物可能起源于一個古老的共同祖先(Urbilateria),但由于早期動物化石記錄匱乏,長期以來人們對雙側對稱動物的起源和進化機制存有較多爭議。包振民教授帶領的中國海洋大學海洋生物遺傳育種團隊,經過五年努力在國際上首次完成了扇貝基因組精細圖譜繪制,相關工作內容已在線發表于Nature子刊《Nature Ecology & Evolution》。

扇貝的基因組雜合度很高,基因組非常復雜,組裝其基因組精細圖很困難,通過選擇一只雌雄同體扇貝,它可以同時產生卵子和精子,自體受精完成繁衍生息,如此降低了基因組的雜合度,就可以使基因組組裝的精確度更高。另外,使用2b-RAD技術構建高密度遺傳圖譜,將圖譜和二代測序組裝技術相結合構建精細基因組圖譜,首次將扇貝基因組拼接至染色體水平。

是不是很厲害?直入主題,看看2b-RAD是怎么輔助基因組組裝的?

扇貝基因組測序

材料:一只雌雄同體扇貝

方法:WGS

軟件:SOAPdenovo (modified version)

結果:基因組988Mb,Contig N50是38kb,Scaffold N50是840kb。


2b-RAD構建高密度遺傳圖譜

材料:三個家系群體,每個家系子代群體樣品38-40個。

方法:2b-RAD測序

軟件:JoinMap4.0

結果:19個連鎖群,遺傳圖譜總長度1918.65 cM,標記平均間距為0.26 cM。

2b-RAD輔助基因組組裝

將SNP標記序列和組裝的scaffold進行比對,在scaffold具有唯一比對的SNP標記用于定位。通過SNP標記在遺傳圖譜中的位置,確定scaffold和連鎖群(即染色體)的對應關系。結果發現,1419個scaffold(覆蓋81%的基因組)定位到19條染色體,由此展開了染色體水平的扇貝基因組深度解析,揭示扇貝近乎完美地保留了雙側對稱動物祖先的染色體核型。


參考文獻:

Wang S, Zhang JB, Jiao WQ, et al. Scallopgenome provides insights into evolution of bilaterian karyotype and development.Nature Ecology & Evolution.2017,DOI:10.1038/s41559-017-0120.


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