Takagi et al.,Biljni časopis, 2013
● Procjena vremena i brzine divergencije vrsta na osnovu varijacija na nivou nukleotida i aminokiselina
● Otkrivanje pouzdanije filogenetske veze između vrsta sa minimiziranim uticajem konvergentne evolucije i paralelne evolucije
● Izgradnja veza između genetskih promjena i fenotipova kako bi se otkrili geni povezani sa osobinama
● Procjena genetske raznolikosti, koja odražava evolucijski potencijal vrsta
● Brže vrijeme obrade
● Veliko iskustvo: BMK je akumulirao ogromno iskustvo u projektima vezanim za populaciju i evoluciju više od 12 godina, pokrivajući stotine vrsta, itd. i doprinio je u preko 80 projekata visokog nivoa objavljenih u Nature Communications, Molecular Plants, Plant Biotechnology Journal, itd.
Materijali:
Obično se preporučuju najmanje tri podpopulacije (npr. podvrste ili sojevi).Svaka podpopulacija treba da sadrži najmanje 10 jedinki (biljke >15, može se smanjiti za rijetke vrste).
Strategija sekvenciranja:
* WGS se može koristiti za vrste sa visokokvalitetnim referentnim genomom, dok je SLAF-Seq primjenjiv na vrste sa ili bez referentnog genoma, ili referentni genom lošeg kvaliteta.
Primjenjivo na veličinu genoma | WGS | SLAF-Tags (×10.000) |
≤ 500 Mb | 10×/pojedinačno | WGS se više preporučuje |
500 Mb - 1 Gb | 10 | |
1 Gb - 2 Gb | 20 | |
≥2 Gb | 30 |
● Evoluciona analiza
● Selektivni pregled
● Protok gena
● Demografska istorija
● Vrijeme divergencije
Vrste | Tkivo | WGS-NGS | SLAF |
Životinja
| Visceralno tkivo |
0,5~1g
|
0,5g
|
Mišićno tkivo | |||
Krv sisara | 1.5mL
| 1.5mL
| |
Krv peradi/ribe | |||
Plant
| Fresh Leaf | 1~2g | 0,5~1g |
Petal/Stem | |||
Korijen/Sjeme | |||
Ćelije | Kulturna ćelija |
gDNK | Koncentracija | Iznos (ug) | OD260/OD280 |
SLAF | ≥35 | ≥1.6 | 1.6-2.5 |
WGS-NGS | ≥1 | ≥0,1 | - |
*Ovdje prikazani demo rezultati su svi iz genoma objavljenih sa BMKGENE
1.Evoluciona analiza sadrži konstrukciju filogenetskog stabla, strukture populacije i PCA na osnovu genetskih varijacija.
Filogenetsko stablo predstavlja taksonomske i evolucijske odnose među vrstama sa zajedničkim pretkom.
PCA ima za cilj vizualizaciju bliskosti između podpopulacija.
Struktura populacije pokazuje prisustvo genetski različite subpopulacije u smislu frekvencije alela.
Chen, et.al.,PNAS, 2020
2.Selektivni pregled
Selektivni pregled se odnosi na proces kojim se odabire povoljna lokacija i povećava se učestalost povezanih neutralnih lokacija, a smanjuje one nepovezanih, što rezultira smanjenjem regionalnih.
Detekcija u cijelom genomu na regijama selektivnog pregleda se obrađuje izračunavanjem populacijskog genetskog indeksa (π,Fst, Tajimov D) svih SNP-ova unutar kliznog prozora (100 Kb) u određenom koraku (10 Kb).
Nukleotidna raznolikost (π)
Tajima D
Indeks fiksacije (Fst)
Wu, et.al.,Molecular Plant, 2018
3.Gene Flow
Wu, et.al.,Molecular Plant, 2018
4.Demografska istorija
Zhang, et.al.,Ekologija i evolucija prirode, 2021
5. Vrijeme divergencije
Zhang, et.al.,Ekologija i evolucija prirode, 2021
BMK Case
Mapa genomskih varijacija pruža uvid u genetsku osnovu selekcije proljetnog kineskog kupusa (Brassica rapa ssp. Pekinensis)
Objavljeno: Molecular Plant, 2018
Strategija sekvenciranja:
Ponovno sekvenciranje: dubina sekvenciranja: 10×
Ključni rezultati
U ovoj studiji, 194 kineskog kupusa su obrađena za ponovno sekvenciranje sa prosječnom dubinom od 10×, što je dalo 1,208,499 SNP-a i 416,070 InDels.Filogenetska analiza ovih 194 linije pokazala je da se ove linije mogu podijeliti na tri ekotipa, proljetni, ljetni i jesenski.Pored toga, struktura populacije i PCA analiza pokazuju da je proljetni kineski kupus nastao od jesenskog kupusa u Shandongu, Kina.Oni su naknadno uvedeni u Koreju i Japan, ukršteni su s lokalnim linijama, a neke od kasnijih sorti uvedene su nazad u Kinu i konačno su postale proljetni kineski kupus.
Skeniranje u cijelom genomu na proljetnom kineskom kupusu i jesenjem kupusu na selekciji otkrilo je 23 genomska lokusa koji su prošli kroz snažnu selekciju, od kojih su dva bila preklapana s regijom kontrole vremena zatvaranja na osnovu QTL-mapiranja.Utvrđeno je da ova dva regiona sadrže ključne gene koji regulišu cvetanje, BrVIN3.1 i BrFLC1.Studija transkriptoma i transgenični eksperimenti su dodatno potvrdili da su ova dva gena uključena u vrijeme zatvaranja.
Analiza strukture populacije na kineskom kupusu | Genetske informacije o selekciji kineskog kupusa |
Tongbing, et al.“Mapa genomskih varijacija pruža uvid u genetsku osnovu selekcije proljetnog kineskog kupusa (Brassica rapa ssp.pekinensis).”molekularne biljke,11(2018):1360-1376.