揭秘各種主流二代測序儀，史上最全無瓜攻略
隨著基因領域研究的不斷深入，自sanger測序實現對堿基信息的可讀取后，更高通量的需求使得二代測序在基因組測序、臨床檢測和生物制藥等領域展現出無與倫比的潛力。
對于剛入行的小伙伴，面對各式各樣的測試平臺好奇又迷茫，Roche454、Illumina、Thermo Fisher，以及國產MGI平臺等，這么多測序儀，他們的特點是什么？背后的發展歷程是怎樣的？
今天小翊借花獻佛，梳理了目前主流的二代測序平臺，讓我們了解二代測序這十幾年的發展歷程。
表1二代測序部分儀器展示
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羅氏454 |
Illumina |
Thermo Fisher體系 |
華大智造 |
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GS FLX |
MiniSeq |
Ion Proton |
BIGseq50 |
備注：圖片來源于各儀器品牌官網和網絡
一、羅氏454 GS測序系統——昔日的輝煌
二代測序于2005年初登舞臺，454公司基于焦磷酸測序法推出了Genome Sequencer 20 System(GS 20)系統，開啟了邊合成邊測序（sequencing-by-synthesis）高通量測序的進程。2007年，羅氏公司收購了454，并推出了一系列性能更優的NGS系統，極大的提升測序通量和準確性，也進一步增加了測序讀長。雖然羅氏454具有讀長優勢，但是測序通量和成本始終限制了454平臺的推廣，因此羅氏在2016年底終止了454?NGS測序相關的業務。
表2羅氏454 GS測序儀器參數對比
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? |
GS FLX |
GS FLX+ |
GS Junior |
GS Junior+ |
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讀長 |
~600bp |
~1,000bp |
~500bp |
~1,000bp |
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平均讀長 |
450bp |
700bp |
400-500bp |
700bp |
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測序通量 |
450M-650M |
>700M** |
35Mb |
70Mb |
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測序長度分布 |
85%以上的reads>300bp；20%以上的reads>500bp |
85%以上的reads>500bp ; 45%以上的reads>700bp |
99%以上的reads>400bp ; |
- |
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最大reads數 |
100M |
100M |
10M |
10M |
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準確度 |
99.995% |
99.997% |
- |
- |
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運行時間 |
10h |
23h |
10h |
18h |
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樣本要求 |
DNA、cDNA或PCR產物 |
DNA或cDNA |
基因組DNA、擴增子、cDNA或BAC等 |
基因組DNA、擴增子、cDNA或BAC等 |
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應用領域 |
微生物群落多樣性分析、復雜環境樣品的宏基因組學研究、微生物基因組的de novo測序、轉錄組測序研究，此外還可應用于外顯子測序、目標區域捕獲、病原菌檢測等研究。 |
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備注：數據來源于羅氏官網和網絡
二、Illumina測序儀——測序界的巨鱷
2006年，Solexa公司推出了Genome Analyzer系統（簡稱GA），其包括DNA簇（DNA cluster）、橋式PCR（Bridge PCR）和可逆阻斷（Reversible terminator）等核心技術，這使得GA系統在高通量、低成本、應用范圍廣等方面具有明顯優點。2007年，Illumina公司收購了Solexa，并在隨后幾年間發布了多種測序儀，主要包括兩類：低通量的桌面式測序儀和高通量臺式測序儀，基本覆蓋行業內的各種測序應用，目前占據的測序市場份額超8成。
1、Illumina HiSeq系列
HiSeq系列由Illumina公司2010年推出，該系列非常適合全基因組、轉錄組測序。2014年1月，Illumina宣布推出HiSeq X Ten測序平臺，適用于大規模人群分析，包括10個可平行測序的超高通量測序儀，此系統號稱為首個將人類全基因組測序成本降至1000美元或更低的測序平臺。
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測序原理：利用可逆性末端邊合成邊測序技術、四通道成像技術，每輪測序反應中存在4種核苷酸。 儀器特點：該系列儀器成本低，靈活性高，通量大。缺點是讀長短和對每個測序反應產生的大量數據的存儲和分析系統不足。 應用領域：Hiseq2500適合大規模基因組學，Hiseq3000/4000適合生產級模板的基因組學，Hiseq?X Five適合生產級規模的人類全基因組測序，Hiseq?X Ten適合群體規模的測序。總體來說，Hiseq系列適合全基因組測序、靶向重測序、全轉錄組測序、de?novo測序、表觀遺傳調控等。 |
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2、Illumina MiSeq
MiSeq系列由Illumina公司2011年推出，與Hiseq分享主要的核心技術，但是體積和通量更小、價格低，Miseq更佳便于擴增子和細菌樣本測序，更佳適合臨床使用。
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測序原理：可逆性末端邊合成邊測序技術、四通道成像技術。 儀器特點：易于操作，體積小巧，可進行雙向擴增子測序，樣本制備簡易，具有2x300 bp的讀長，實現高達15 Gb的產出。缺點是不適合WGS和WES測序。 翌圣生物科技（上海）股份有限公司 商家主頁地 址： 上海市浦東新區天雄路166弄一號樓三層南單元 聯系人： 李自轉 電 話： 400-6111-883、021-34615995-8075 傳 真： 021-34615995-188 Email：lizizhuan@yeasen.com 相關咨詢國函批復！上海辰山國家植物園設立，國產試劑支撐植物多樣性科研攻關 (2026-07-03T00:00 瀏覽數:2203) 上新｜GMP級重組人GM-CSF，適配細胞治療、疫苗研發，全流程合規更省心 (2026-07-02T00:00 瀏覽數:3233) 上新｜GMP級重組人IL-18，免疫細胞增效核心原料 (2026-07-02T00:00 瀏覽數:3221) 100+ 種不同細胞全面驗證— 翌圣生物轉染試劑：高效低毒的國產優選 (2026-07-02T00:00 瀏覽數:3240) 科研人集合啦！曬出你的qPCR高光時刻 (2026-07-02T00:00 瀏覽數:3273) 重磅成果！翌圣生物聯合中檢院發表支原體檢測技術研究論文 (2026-06-30T00:00 瀏覽數:4531) 聚焦單細胞與空間組學前沿，翌圣生物亮相第二屆西部單細胞與空間組學論壇 (2026-06-30T00:00 瀏覽數:4603) 從機制到轉化：2026年5月高分文獻核心進展與趨勢解讀 (2026-06-26T00:00 瀏覽數:7464) Science 重磅成果：西湖大學團隊攻克共價蛋白藥物核心瓶頸，建立通用高通量速效蛋白篩選平臺 (2026-06-26T00:00 瀏覽數:7257) 類器官·血管生成·侵襲·成瘤 | 基質膠應用案例合集 (2026-06-26T00:00 瀏覽數:7407) ADVERTISEMENT
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