一种基于制造技术

本发明专利技术涉及一种基于3’

【技术实现步骤摘要】
一种基于RNA
‑
Seq转录组的基因分型方法


[0001]本专利技术属于基因分型领域，具体涉及一种基于3’
RNA
‑
Seq
转录组的基因分型方法
。

技术介绍

[0002]分子育种技术可大幅减少农业动植物品种改良所需的成本和时间
。
基因组技术的进步使得我们可以针对比以往更大的群体进行更高通量的基因分型，从而加速推进农作物育种的进程
。
基因分型是获取个体的基因组序列，并将目标序列与另一个体的序列或参考序列进行比较来确定个体的遗传构成
(
基因型
)
差异的过程
。
在过去的二十年中，单核苷酸标记
(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)
因为高密度和易于检测的特性，在生命科学研究中得到了广泛的应用
。
同时，
SNP
标记基因型分型技术也极大地推动了植物遗传育种的进步，它的主要应用包括了种质资源鉴定
、
数量性状位点定位
、
全基因组关联分析
、
分子标记辅助选择育种
(Marker Assisted Selection,MAS)、
性状预测
、
以及全基因组选择
(Genomic Selection,GS)
育种等方面
。
[0003]当前
SNP
基因型分型技术分为以基因芯片和以二代测序为基础的两种主要类型
。
基因芯片技术是从酵母中检测基因表达的实验技术发展而来，该技术将预先设计好的标准化核酸探针置于微阵列
(Microarray)
晶片上，利用待检个体的
DNA
与核酸探针杂交进行基因型分型，操作简单
、
实验周期短，但是
SNP
标记密度低，价格昂贵；随着二代测序技术的不断发展，越来越多的遗传研究开始使用全基因组测序
(Whole Genome Sequencing,WGS)
技术进行基因分型，该技术对基因组
DNA
随机打断之后上机测序，可以将
SNP
挖掘和基因型分型同步进行，能够对数千万计的超高密度
SNP
实现基因型分型，同时解决了基因芯片技术由于
SNP
挖掘时样本量不足所造成的确认偏倚
(ascertainment bias)
问题，但是它操作复杂
、
数据处理难度高
、
实验周期长
、
价格非常昂贵，不适合植物全基因组选择工作中动辄数千样本的基因型分型工作
。
简化基因组测序是近年来发展起来的一种新型测序方法，该方法利用限制性内切酶对基因组进行酶切，只选取基因组特定部分进行测序，因而降低了基因组的复杂程度
。
例如，
RAD(Restriction site Associated DNA Sequencing)
测序文库构建对基因组
DNA
片段进行酶切和随机打断，选取一端带有酶切位点，另一端为随机打断位点的片段进行建库测序
。
而
GBS(Genotyping
‑
by
‑
Sequencing)
文库构建时，直接选取两端都含有酶切位点的片段进行建库测序，不再进行随机打断
。
然而传统的简化基因组测序到的位点随机性高，密度低，且植物中植物基因组非功能区
(
例如转座子
)
巨大，简化基因组测序获取到的位点分散，没有很好的代表作用，并不能很好的集中在基因区等重要功能区域
。
而转录组由于其天然是集中于编码区，且基因区只占基因组的1％左右，转录组测序就可以很好的将挖掘到的位点集中在重要功能位点上便于后续分析
。
[0004]综上所述，现代分子育种技术的发展亟需经济高效的基因分型技术
。
因此，本专利技术开发了一种基于转录组的简便易行的基因分型方法，该方法不仅适用于有参考基因组的常规物种，还可以实现缺乏参考基因组序列的物种及基因组庞大物种的低成本高效分型
。

技术实现思路

[0005]中心法则描述了
RNA
在将
DNA
上的遗传信息传递到后续功能性产物过程中起了关键作用
。
基因表达作为一种中间表型，是联系重要农艺性状和基因组变异位点的桥梁
。
因此，开发基于转录组测序
(RNA
‑
seq)
的基因分型技术，可以更好的锚定功能区，更高效地利用测序数据，有助于发掘基因组上引起表型变化的控制位点和基因
。
对于小麦
、
大麦
、
云杉等具有较大基因组的物种或缺乏参考基因组序列的物种而言，相比于昂贵的全基因组测序，转录组测序技术，尤其是3’
RNA
‑
seq
测序技术，可以较为经济和快捷地反映出最为关键的基因区的变异情况，从而实现更加简便易行的基因分型
。
[0006]鉴于此，本专利技术基于3’
RNA
‑
seq
转录组方法进行群体样本基因分型，并且进行了转录组分型测试分析，比较了3’
RNA
‑
seq
转录组分型与基因组重测序分型的一致性，建立了一种准确高效的转录组基因分型方法
。
[0007]具体来说，本专利技术提供了以下技术方案
。
[0008]一方面，本专利技术提供基于3’
RNA
‑
Seq
转录组的基因型分型方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
[0009]a.
利用3’
RNA
‑
seq
方式进行转录组建库测序；
[0010]b.
对测序数据按照样本标签序列进行分样，与参考基因组序列进行比对；
[0011]c.
根据步骤
b
获得的比对结果进行遗传变异位点挖掘和基因型分型
。
[0012]在一些实施方案中，步骤
a
的测序为使用3’
RNA
‑
seq
方式进行转录组建库后使用二代测序平台获取读段，所述二代测序平台选自
Illumina/Solexa Genome Analyzer、
华大
BGI
测序仪
、Roche/454FLX
和
Applied Biosystems SOLID system。
[0013]在一些实施方案中，与参考基因组序列进行比对获取比对结果，比对结果包含变本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于3’
RNA
‑
Seq
转录组的基因型分型方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
a.
利用3’
RNA
‑
seq
方式进行转录组建库测序；
b.
对测序数据按照样本标签序列进行分样，与参考基因组序列进行比对；
c.
根据步骤
b
获得的比对结果进行遗传变异位点挖掘和基因型分型
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤
a
的测序为使用3’
RNA
‑
seq
方式进行转录组建库后使用二代测序平台获取读段，所述二代测序平台选自
Illumina/Solexa Genome Analyzer、
华大
BGI
测序仪
、Roche/454FLX
和
Applied Biosystems SOLID system。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，与参考基因组序列进行比对获取比对...

【专利技术属性】
技术研发人员：王静，杨晓寒，许嵩，鲁非，徐俊，
申请(专利权)人：中国科学院遗传与发育生物学研究所，
类型：发明
国别省市：