Takagi et al.,Rastlinski dnevnik, 2013
● Ocenjevanje časa in hitrosti divergence vrst na podlagi variacij na ravni nukleotidov in aminokislin
● Razkritje zanesljivejše filogenetske povezanosti med vrstami z minimalnim vplivom konvergentne evolucije in vzporedne evolucije
● Konstruiranje povezav med genetskimi spremembami in fenotipi za odkrivanje genov, povezanih z lastnostmi
● Ocenjevanje genetske raznovrstnosti, ki odraža evolucijski potencial vrst
● Hitrejši čas izvedbe
● Obsežne izkušnje: BMK je več kot 12 let nabral ogromno izkušenj s populacijskimi in evolucijskimi projekti, ki zajemajo na stotine vrst itd., in je prispeval v več kot 80 projektih na visoki ravni, objavljenih v Nature Communications, Molecular Plants, Plant Biotechnology Journal itd.
Materiali:
Običajno se priporočajo vsaj tri podpopulacije (npr. podvrste ali sevi).Vsaka podpopulacija ne sme vsebovati manj kot 10 osebkov (rastline >15, za redke vrste se lahko zmanjša).
Strategija zaporedja:
* WGS je mogoče uporabiti za vrste z visokokakovostnim referenčnim genomom, medtem ko je SLAF-Seq uporaben za vrste z referenčnim genomom ali brez njega ali referenčnim genomom slabe kakovosti.
Velja za velikost genoma | WGS | Oznake SLAF (×10.000) |
≤ 500 Mb | 10×/posameznika | WGS je bolj priporočljiv |
500 Mb - 1 Gb | 10 | |
1 Gb - 2 Gb | 20 | |
≥2 Gb | 30 |
● Evolucijska analiza
● Selektivno pometanje
● Pretok genov
● Demografska zgodovina
● Čas odstopanja
Vrsta | Tkivo | WGS-NGS | SLAF |
žival
| Visceralno tkivo |
0,5 ~ 1 g
|
0,5 g
|
Mišično tkivo | |||
Kri sesalcev | 1,5 ml
| 1,5 ml
| |
Perutninska/ribja kri | |||
Rastlina
| Sveži listi | 1 ~ 2 g | 0,5 ~ 1 g |
Cvetni list/steblo | |||
Koren/Seme | |||
Celice | Kulturna celica |
gDNA | koncentracija | Znesek (ug) | OD260/OD280 |
SLAF | ≥35 | ≥1,6 | 1,6-2,5 |
WGS-NGS | ≥1 | ≥0,1 | - |
*Tu prikazani predstavitveni rezultati so vsi iz genomov, objavljenih z BMKGENE
1.Evolucijska analiza vsebuje konstrukcijo filogenetskega drevesa, populacijske strukture in PCA na podlagi genetskih variacij.
Filogenetsko drevo predstavlja taksonomske in evolucijske odnose med vrstami s skupnim prednikom.
Cilj PCA je vizualizirati bližino med podpopulacijami.
Struktura populacije kaže na prisotnost genetsko ločene podpopulacije glede na frekvence alelov.
Chen, et.al.,PNAS, 2020
2. Selektivno pometanje
Selektivno pregledovanje se nanaša na postopek, s katerim se izbere ugodno spletno mesto in se povečajo pogostosti povezanih nevtralnih mest in zmanjšajo pogostosti nepovezanih mest, kar povzroči zmanjšanje regionalnih.
Zaznavanje celotnega genoma na selektivnih regijah brisanja se obdela z izračunom populacijskega genetskega indeksa(π,Fst, Tajima's D) vseh SNP znotraj drsnega okna (100 Kb) pri določenem koraku (10 Kb).
Raznolikost nukleotidov (π)
Tajima D
Indeks fiksacije (Fst)
Wu, et.al.,Molekularna rastlina, 2018
3. Pretok genov
Wu, et.al.,Molekularna rastlina, 2018
4.Demografska zgodovina
Zhang, et.al.,Ekologija narave in evolucija, 2021
5. Čas razhajanja
Zhang, et.al.,Ekologija narave in evolucija, 2021
Zadeva BMK
Zemljevid genomskih variacij zagotavlja vpogled v genetsko osnovo selekcije spomladanskega kitajskega zelja (Brassica rapa ssp. Pekinensis).
Objavljeno: Molekularna rastlina, 2018
Strategija zaporedja:
Ponovno zaporedje: globina zaporedja: 10×
Ključni rezultati
V tej študiji je bilo 194 kitajskega zelja obdelanih za ponovno sekvenciranje s povprečno globino 10×, kar je dalo 1.208.499 SNP-jev in 416.070 InDelov.Filogenetska analiza na teh 194 linijah je pokazala, da lahko te linije razdelimo na tri ekotipe, pomlad, poletje in jesen.Poleg tega sta populacijska struktura in PCA analiza pokazali, da spomladansko kitajsko zelje izvira iz jesenskega zelja v Shandongu na Kitajskem.Pozneje so jih uvedli v Korejo in na Japonsko, jih križali z lokalnimi linijami, nekatere njihove sorte, ki so pozno zapahnile, pa so bile uvedene nazaj na Kitajsko in so končno postale spomladansko kitajsko zelje.
Skeniranje celotnega genoma spomladanskega kitajskega zelja in jesenskega zelja pri selekciji je razkrilo 23 genomskih lokusov, ki so šli skozi močno selekcijo, od katerih sta se dva prekrivala z nadzorno regijo časa zavijanja na podlagi QTL-kartiranja.Ugotovljeno je bilo, da ti dve regiji vsebujeta ključna gena, ki uravnavata cvetenje, BrVIN3.1 in BrFLC1.S študijo transkriptoma in transgenimi poskusi je bilo nadalje potrjeno, da sta ta dva gena vključena v čas zapaha.
Analiza populacijske strukture kitajskega zelja | Genetske informacije o selekciji kitajskega zelja |
Tongbing, et al."Zemljevid genomskih variacij ponuja vpogled v genetsko osnovo selekcije spomladanskega kitajskega zelja (Brassica rapa ssp.pekinensis.")Molekularne rastline,11 (2018): 1360-1376.