中国海洋大学在高通量“液相分型芯片”技术研发方面取得重要进展

作者:王志刚 来源:海洋生物遗传学与育种教育部重点实验室 创建时间:2018-12-05 点击数:618

  本站讯 2018年12月4日,中国海洋大学海洋生物遗传学与育种教育部重点实验室包振民院士团队在国际基因组学领域权威期刊Genome Research上发表了“HD-Marker: a highly multiplexed and flexible approach for targeted genotyping of more than 10,000 genes in a single-tube assay”(HD-Marker:高效灵活、可实现单管内靶向分型上万基因的“液相芯片”技术)”的最新研究成果。包振民教授团队长期致力于发展适用于非模式生物的高通量、低成本的基因组学新方法和新技术。这是该团队继2012年在Nature Methods、2016年在Nature Protocols后,再次在国际高通量基因组分析技术领域发表高水平论文,研究成果体现了学校在相关研究领域的重要国际地位及影响力。

 
  全基因组基因分型技术是解析全基因组范围内基因遗传变异与性状关系的核心技术手段。在模式生物中广泛应用的固相芯片技术可实现对特定基因位点变异进行高通量靶向筛查,但对非模式生物而言,定制芯片造价昂贵;此外,固相芯片无位点选择灵活性,难于满足个性化需求,因而极大地限制了固相芯片技术在非模式生物上的大规模推广和应用。针对上述技术难题,课题组开发了可取代昂贵固相芯片平台的液相分子杂交技术HD-Marker(即“液相芯片”技术),通过在单个PCR管内的高集成度探针杂交-延伸-连接反应,实现对多达上万个已知基因变异位点进行高通量筛查和分析。该技术不仅可高效检测SNP、Indel等标记,而且解决了长期以来SSR标记依赖凝胶电泳分型,难以高通量分析的局限,实现了多种标记类型的高通量分析。相比固相芯片平台,HD-Marker具有更高的灵活性,可根据实际研究需求增减位点。该技术将液相杂交反应的位点选择灵活性和高通量测序平台通量高、成本低的优势有效地结合,突破了目前固相定制芯片平台费用高昂、灵活性差、难于大规模应用等技术瓶颈,为非模式生物提供了一种兼容不同通量级别、不同标记类型的高效灵活的靶向基因分型技术,在大规模SNP筛查、全基因组关联分析、群体多样性评价、全基因组选择育种等研究领域具有广阔的应用前景。
 
  海洋生物遗传学与育种教育部重点实验室包振民院士团队的王师教授为本文的通讯作者。研究工作获得国家自然科学基金、国家重点研发计划、海洋国家实验室“蓝色生命”重大成果支持计划和“鳌山人才”计划等项目资助。
 

通讯员:王志刚


  图(a),HD-marker靶向分析多种标记类型的技术原理;图(b),高度均匀的靶位点测序深度及极高(98%-99%)的位点捕获效率(从内圈到外圈分别对应296、795、1293和12472基因位点)



编辑:左伟
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