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2b-RAD助力扇贝基因组组装——再发Nature子刊

发布时间:2017-09-30 点击数:1439

2b-RAD助力扇贝基因组组装——再发Nature子刊

现今地球上,动物界99%的物种隶属双侧对称动物(bilaterian),寒武纪生命大爆发,双侧对称动物大量出现,进而演化形成了我们今天地球上动物界主要类群的基本格局。进化学家推测这些双侧对称动物可能起源于一个古老的共同祖先(Urbilateria),但由于早期动物化石记录匮乏,长期以来人们对双侧对称动物的起源和进化机制存有较多争议。包振民教授带领的中国海洋大学海洋生物遗传育种团队,经过五年努力在国际上首次完成了扇贝基因组精细图谱绘制,相关工作内容已在线发表于Nature子刊《Nature Ecology & Evolution》。

扇贝的基因组杂合度很高,基因组非常复杂,组装其基因组精细图很困难,通过选择一只雌雄同体扇贝,它可以同时产生卵子和精子,自体受精完成繁衍生息,如此降低了基因组的杂合度,就可以使基因组组装的精确度更高。另外,使用2b-RAD技术构建高密度遗传图谱,将图谱和二代测序组装技术相结合构建精细基因组图谱,首次将扇贝基因组拼接至染色体水平。

是不是很厉害?直入主题,看看2b-RAD是怎么辅助基因组组装的?

扇贝基因组测序

材料:一只雌雄同体扇贝

方法:WGS

软件:SOAPdenovo (modified version)

结果:基因组988Mb,Contig N50是38kb,Scaffold N50是840kb。


2b-RAD构建高密度遗传图谱

材料:三个家系群体,每个家系子代群体样品38-40个。

方法:2b-RAD测序

软件:JoinMap4.0

结果:19个连锁群,遗传图谱总长度1918.65 cM,标记平均间距为0.26 cM。

2b-RAD辅助基因组组装

将SNP标记序列和组装的scaffold进行比对,在scaffold具有唯一比对的SNP标记用于定位。通过SNP标记在遗传图谱中的位置,确定scaffold和连锁群(即染色体)的对应关系。结果发现,1419个scaffold(覆盖81%的基因组)定位到19条染色体,由此展开了染色体水平的扇贝基因组深度解析,揭示扇贝近乎完美地保留了双侧对称动物祖先的染色体核型。


参考文献:

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.