傳統(tǒng)育種通過各種途徑創(chuàng)造遺傳變異，要求育種工作者必須有豐富的實踐經(jīng)驗。而近年來動植物分子育種的發(fā)展則不斷推動農(nóng)業(yè)生物育種形成跨越式發(fā)展。全新技術如何與農(nóng)業(yè)進行結合成為育種工作者關心的一大難題。今天博奧晶典將分享分子輔助育種完備研究思路，SNP定制芯片在分子育種領域的經(jīng)典研究思路等精品干貨，快來圍觀！
分子輔助育種完備研究思路
? 近年來，隨著基因組技術的不斷發(fā)展，分子輔助育種研究取得了前所未有的飛躍，研究思路也日趨成熟。首先，可通過高通量測序的方式進行基因組de novo和重測序，獲得該物種的參考基因組，一次性鑒定物種全部基因組資源，充分挖掘該物種的所有變異信息（SNP、InDel、CNV、SV等），為后續(xù)位點篩選工作的展開奠定基礎；其次，利用測序獲得的SNP位點定制高通量或中通量的SNP檢測芯片，通過QTL定位、GWAS、選擇性清除等策略找到目標性狀相關的SNP位點，實現(xiàn)分子標記的篩選和性狀定位；最后，采用低密度候選SNP位點定制的方式，利用博奧晶典IMAP平臺、Agena SNP平臺等，進一步對大規(guī)模樣本進行基因分型，滿足常規(guī)應用的分子標記輔助育種需求。
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? 博奧晶典目前擁有從高通量篩選、中通量定制，到低通量驗證的系統(tǒng)解決方案，并且借助中國自主知識產(chǎn)權的檢測系統(tǒng)（IMAP檢測平臺），實現(xiàn)研究型芯片的商業(yè)轉化，推動產(chǎn)學研一體的發(fā)展速度，加快分子輔助育種的應用和推廣。
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基因組學技術應用于分子育種流程
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SNP定制芯片在分子育種領域的經(jīng)典研究思路
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SNP芯片具有性能穩(wěn)定、性價比高等特點，被廣泛用于動植物的基因組研究和分子育種中。但對于有些農(nóng)業(yè)物種而言，目前還沒有目錄化的SNP芯片，或雖已有目錄化芯片，但SNP位點并不適用于具體研究項目，這些情況下，就需要研究者進行特定SNP芯片的定制，以便用于相應的研究。
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博奧晶典憑借強大的科技創(chuàng)新和檢測服務能力，在分子育種領域，從上游的標記開發(fā)到下游的產(chǎn)品檢測提供了一套完整的解決方案。針對SNP分子標記開發(fā)及基因定位的需求，將根據(jù)客戶的研究目的、樣本材料以及經(jīng)費情況，提供實驗設計咨詢、SNP分型方案等一體化解決方案。
SNP芯片定制流程、分析策略及應用方向
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SNP定制芯片優(yōu)勢
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◆?數(shù)據(jù)質量高：性能穩(wěn)定、檢測準確、性價比高、適合大量樣品研究；
◆?靈活定制：按需靈活定制，支持高低密度的SNP定制，一張芯片可以定制多個物種；
◆?應用廣泛：可廣泛用于各物種的基因組研究和分子育種；
◆?經(jīng)驗豐富：博奧晶典具有認證芯片實驗體系，19年累計芯片經(jīng)驗，能夠提供穩(wěn)定可靠的結果。
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博奧晶典定制芯片經(jīng)驗豐富
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目前博奧晶典已與眾多科研單位合作開發(fā)了多種定制芯片
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定制物種最新文章進展
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2019年1月，Plant Biotechnology Journal（IF=6.51）在線發(fā)表了南京農(nóng)業(yè)大學梨課題組與博奧晶典合作的題為“Development of an integrated 200K SNP genotyping array and application for genetic mapping, genome assembly improvement and GWAS in pear (Pyrus)”的研究論文，該研究在梨的基因分型芯片開發(fā)和應用上取得了全新進展。
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梨200K SNP芯片設計
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該研究中，從梨重測序得到的18.3 Mb的SNPs位點中挑選SNP位點定制梨200K芯片，分型材料來源于188個梨品種資源和98個雜交個體，統(tǒng)計結果表明分型率達到95%以上，可重復率達到99.4%。另外，高質量的分型結果達到93.9%，證明了該芯片的高質量與應用價值。
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梨200K SNP芯片位點挑選流程
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梨200K SNP芯片應用
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◆?多樣性梨種質資源的群體遺傳結構的評估
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基于286個梨品種群體的分型結果，使用Structure、PCA和系統(tǒng)發(fā)育樹來評估其群體聚類關系。結果表明，自然群體和雜交后代能夠被完全區(qū)分開，并且自然群體有更高的遺傳多態(tài)性水平。
利用梨200K芯片進行分型的188個梨品種資源和98個雜交群體后代的群體結構分析
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◆?高密度遺傳圖譜的構建及亞洲梨基因組組裝優(yōu)化
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利用雜交群體的分型數(shù)據(jù)，構建了高密度遺傳圖譜。圖譜包括2,388個SNP標記，平均遺傳距離0.46cM。在構建的圖譜中，355個位于scaffolds上的SNPs標記被分到了梨的17條連鎖群上。基于此，將這些scaffolds可以填補到梨的染色體上，使梨基因組的錨定率由75.5%提高到81.4%。
遺傳圖譜構建及梨基因組組裝優(yōu)化
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◆?重要果實性狀的全基因組關聯(lián)分析
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對219個梨品種的18個表型性狀進行全基因組關聯(lián)分析。性狀數(shù)據(jù)分析表明，絕大多數(shù)的表型數(shù)據(jù)展現(xiàn)溫和的廣義遺傳力且都呈正態(tài)分布。GWAS鑒定到了一個SNP位點與早花性狀顯著相關聯(lián)，一個SNP位點同時與果核縱橫徑相關聯(lián)，并且在位點附近找到了與性狀相關的重要基因。這些結果對進一步的功能研究將有重要的指導意義，對未來的梨育種和品種改良意義重大。
關聯(lián)分析篩選梨早花和果核大小相關的重要候選基因
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博奧晶典科研服務簡介
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北京博奧晶典生物技術有限公司是博奧生物集團有限公司暨生物芯片北京國家工程研究中心的產(chǎn)業(yè)化平臺，是清華大學布局生命健康領域的核心企業(yè)。博奧晶典建立了國際**的基因組、表觀基因組、轉錄組、蛋白質組、代謝組、微生物組、單細胞等微觀多組學多層次服務技術平臺和研發(fā)平臺、生命科學與智能裝備研發(fā)平臺、中醫(yī)藥工程化科學化研發(fā)平臺、全人全程健康管理大數(shù)據(jù)支撐平臺，檢測實驗室獲得多項CNAS認證（中國合格評定國家認可委員會）、CMA認證（中國計量認證）、ASHI認證(美國組織相容性及免疫遺傳學學會)。質量管理體系通過德國萊茵公司ISO9001認證，支持國內外科研機構及企事業(yè)單位發(fā)表SCI論文1500余篇，雜志總影響因子超過6700分，其中Cell、Nature、Science、JAMA等高水平同行評議論文30余篇。自主研發(fā)和合作研發(fā)的技術成果兩次榮獲國家技術發(fā)明獎二等獎，近三年累計取得直接社會經(jīng)濟效益收入30多億元，在產(chǎn)學研轉化方面取得突出成果。
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參考文獻
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Development of an integrated 200K SNP genotyping array and application for genetic mapping, genome assembly improvement and GWAS in pear (Pyrus)[J]. Plant Biotechnology Journal, 2019.
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博奧晶典科研服務事業(yè)部 | 文案
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