基因组de novo染色体定位:Hi-C技术 VS 遗传图谱

 

染色体定位方法大比拼~...

    继一代测序之后,二代测序的低成本、高效率深受广大科研者们的欢迎和喜爱。自2008年以来,应用二代测序完成并已发表的基因组文章就有近300篇。其中已完成基因组de novo测序组装还未发表的基因组不计其数。然而,由于物种群体和技术方法的限制,绝大多数基因组都没有组装到染色体水平,这样不仅无法进行结构变异、染色体互作等染色体水平的研究,而且使得动植物遗传育种、抗病、抗逆及功能基因定位等研究的准确性也大打折扣。通常,我们都是通过构建遗传图谱将基因组序列组装到染色体水平的,而Hi-C新技术则是通过单个个体就可实现序列染色体定位。那么两种方法又该如何抉择呢?
定位方法优势分析        

遗传图谱优点



遗传图谱辅助基因组组装

1可以进行QTL性状定位



遗传图谱可以将物种的重要性状定位到染色体区段上,经进一步筛选最后找到调控该性状的候选基因。

2通过分子标记辅助育种



遗传图谱可以找到与优良性状紧密连锁的分子标记,通过鉴定该分子标记辅助该物种的育种工作。

3确定遗传距离



通过重组率的计算,可以明确得到两区段之间的遗传距离。

HI-C技术优点



Hi-C完成基因组染色体定位

1无需群体,单个个体就能实现染色体定位



很多物种都无法构建遗传群体,包括大部分高等动物;野生动物、植物;林木;果树等等。Hi-C是通过染色体上空间距离、线性距离的不同而导致的交互频率的不同来完成染色体的定位,所以不需要构建群体。

2标记密度更大,序列定位更完整



相比遗传图谱,染色质之间的交互频率具有更高的标记密度,如此高密度的标记不仅可以使较长的Scaffold挂载到染色体水平,而且连较短的Scaffold也能被定位。所以,通过Hi-C技术,一般可以将90%以上的基因组序列定位到染色体。

3对已组装的基因组进行纠错



通过scaffold间的交互频率大小,很容易确定scaffold在染色体上的排列顺序;进而,对已组装的基因组序列进行纠错。

4误差小,更可靠



直接通过单株系进行染色体定位,不仅不受遗传群体误差的影响,而且准确性更高,结果更可靠。

5周期短,成本低



节省构建群体的时间,直接通过个体获取目的片段,进行测序分析,周期更短,成本更低。

百迈客Hi-C辅助基因组组装成功案例

百迈客现已成功利用Hi-C技术将水稻和人的基因组序列定位到染色体。

染色体定位方法抉择       
遗传图谱和Hi-C技术各具优势,具体的选择取决于您的研究需求:

1若您研究的物种,其遗传群体难以构建或者无法构建遗传群体,您可以选择利用单个个体就能定位的Hi-C技术;2



若您想定位更高比例的序列到染色体水平,您可以选择标记密度更高的Hi-C技术;

3



若您对所研究物种的某些性状感兴趣,需要进行功能基因挖掘,为后续的遗传育种奠定基础,您可以选择遗传图谱。

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