Takagi i dr.,Biljni dnevnik, 2013. (enciklopedijska natuknica).
● Procjena vremena i brzine divergencije vrsta na temelju varijacija na razini nukleotida i aminokiselina
● Otkrivanje pouzdanijeg filogenetskog odnosa između vrsta uz minimiziran utjecaj konvergentne evolucije i paralelne evolucije
● Konstruiranje 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
● Opsežno iskustvo: BMK je skupio golemo iskustvo u populacijskim i evolucijskim projektima tijekom više od 12 godina, pokrivajući stotine vrsta, itd. i pridonio je u više od 80 projekata visoke razine objavljenih u Nature Communications, Molecular Plants, Plant Biotechnology Journal, itd.
Materijali:
Obično se preporučuju najmanje tri podpopulacije (npr. podvrste ili sojevi).Svaka pod-populacija ne smije sadržavati manje od 10 jedinki (biljke >15, može se smanjiti za rijetke vrste).
Strategija sekvenciranja:
* WGS se može koristiti za vrste s visokokvalitetnim referentnim genomom, dok je SLAF-Seq primjenjiv na vrste sa ili bez referentnog genoma ili referentni genom loše kvalitete.
Primjenjivo na veličinu genoma | WGS | SLAF-Oznake (×10 000) |
≤ 500 Mb | 10×/pojedinac | Više se preporučuje WGS |
500 Mb - 1 Gb | 10 | |
1 Gb - 2 Gb | 20 | |
≥2 Gb | 30 |
● Evolucijska analiza
● Selektivno čišćenje
● Protok gena
● Demografska povijest
● Vrijeme divergencije
Vrsta | Tkivo | WGS-NGS | SLAF |
Životinja
| Visceralno tkivo |
0,5 ~ 1 g
|
0,5 g
|
Mišićno tkivo | |||
Krv sisavaca | 1,5 mL
| 1,5 mL
| |
Krv peradi/riblje | |||
Biljka
| Svježi list | 1 ~ 2 g | 0,5 ~ 1 g |
Latica/Stabljika | |||
Korijen/sjeme | |||
Stanice | Kultivirana stanica |
gDNA | Koncentracija | Iznos (ug) | OD260/OD280 |
SLAF | ≥35 | ≥1,6 | 1,6-2,5 |
WGS-NGS | ≥1 | ≥0,1 | - |
*Ovdje prikazani demo rezultati su iz genoma objavljenih uz BMKGENE
1.Evolucijska analiza sadrži konstrukciju filogenetskog stabla, strukturu populacije i PCA na temelju genetskih varijacija.
Filogenetsko stablo predstavlja taksonomske i evolucijske odnose među vrstama sa zajedničkim pretkom.
PCA ima za cilj vizualizirati bliskost između sub-populacija.
Struktura populacije pokazuje prisutnost genetski različite subpopulacije u smislu učestalosti alela.
Chen, et.al.,PNAS, 2020
2. Selektivno čišćenje
Selektivno pretraživanje odnosi se na proces kojim se odabire povoljno mjesto i povećavaju učestalosti povezanih neutralnih mjesta, a smanjuju nepovezanih mjesta, što rezultira smanjenjem regionalnih.
Detekcija na cijelom genomu na selektivnim pretraživanim regijama obrađuje se izračunavanjem populacijskog genetskog indeksa(π,Fst, Tajima D) svih SNP-ova unutar kliznog prozora (100 Kb) u određenom koraku (10 Kb).
Raznolikost nukleotida (π)
Tajima D
Indeks fiksacije (Fst)
Wu, et.al.,Molekularna biljka, 2018. (enciklopedijska natuknica).
3. Protok gena
Wu, et.al.,Molekularna biljka, 2018. (enciklopedijska natuknica).
4.Demografska povijest
Zhang, et.al.,Ekologija prirode i evolucija, 2021
5. Vrijeme divergencije
Zhang, et.al.,Ekologija prirode i evolucija, 2021
BMK slučaj
Karta genomske varijacije pruža uvid u genetsku osnovu selekcije proljetnog kineskog kupusa (Brassica rapa ssp. Pekinensis).
Objavljeno: Molekularna biljka, 2018. (enciklopedijska natuknica).
Strategija sekvenciranja:
Ponovno sekvenciranje: dubina sekvenciranja: 10×
Ključni rezultati
U ovoj studiji, 194 kineskog kupusa obrađeno je za ponovno sekvenciranje s prosječnom dubinom od 10×, što je dalo 1.208.499 SNP-ova i 416.070 InDela.Filogenetska analiza ovih 194 linije pokazala je da se te linije mogu podijeliti u tri ekotipa, proljeće, ljeto i jesen.Osim toga, struktura populacije i PCA analiza pokazuju da je proljetni kineski kupus nastao od jesenskog kupusa u Shandongu u Kini.Naknadno su uneseni u Koreju i Japan, križani s lokalnim linijama, a neke njihove sorte koje kasno završe uvedene su natrag u Kinu i konačno su postale proljetni kineski kupus.
Skeniranje cijelog genoma na proljetnom kineskom kupusu i jesenskom kupusu na selekciji otkrilo je 23 genomska lokusa koji su prošli kroz snažnu selekciju, od kojih su se dva preklapala s kontroliranim područjem vremena izbacivanja na temelju QTL-mapiranja.Utvrđeno je da ove dvije regije sadrže ključne gene koji reguliraju cvjetanje, BrVIN3.1 i BrFLC1.Studijom transkriptoma i transgenskim pokusima dodatno je potvrđeno da su ova dva gena uključena u vrijeme zatvaranja.
Analiza strukture populacije na kineskom kupusu | Genetske informacije o selekciji kineskog kupusa |
Tongbing, et al."Karta genomske varijacije pruža uvid u genetsku osnovu selekcije proljetnog kineskog kupusa (Brassica rapa ssp.pekinensis.")Molekularne biljke,11 (2018): 1360-1376.