SLAF簡化基因組測序

I0I0SLAF-seq技術(shù)：大規(guī)?；蚍中透咄坎呗源笠?guī)?；蚍中驮谶z傳相關(guān)性研究中起著重要作用， 尤其是和高通量測序技術(shù)結(jié)合后， 它為基因挖掘帶來了新的機(jī)遇。大規(guī)模基因分型的有效解決方法： SLAF-seq(specific-locusamplifiedfragmentsequencing )，該技術(shù)前期利用生物信息學(xué)方法，對(duì)目標(biāo)物種的參考基因組(或已知BAC序列)進(jìn)行系統(tǒng)分析，設(shè)計(jì)標(biāo)記開發(fā)方案，后期根據(jù)前期的方案，構(gòu)建SLAF-seq文庫，篩選特異性長度片段進(jìn)行高通量測序，將獲得測序深度和質(zhì)量滿足要求的SLAF片段來代表目標(biāo)物種的全基因組信息。它具有以下優(yōu)勢 ：高深度測序保證分型準(zhǔn)確；簡化的策略降低測序成本；前期簡化方案預(yù)測保障標(biāo)記數(shù)量最優(yōu)；采用doubleindex技術(shù)能適用于大群體。在文章中，我們用水稻和大豆數(shù)據(jù)驗(yàn)證了 SLAF-seq技術(shù)的有效性，2個(gè)結(jié)果都顯示預(yù)測的和實(shí)際的結(jié)果一致性非常高，同樣基因分型也非常準(zhǔn)確。我們還利用這個(gè)技術(shù)構(gòu)建了鯉魚的高密度遺傳圖譜(物種高雜合且無參考基因組) ，對(duì)2個(gè)親本和211個(gè)子代進(jìn)行簡化測序，得到50,530個(gè)SLAF標(biāo)簽，構(gòu)建了50條連鎖群，上圖標(biāo)記5885，標(biāo)記平均距離0.68cM。將得到的連鎖群與鯉魚的近緣物種斑馬魚進(jìn)行比較基因組學(xué)研究，結(jié)果顯示鯉魚的 2條連鎖群對(duì)應(yīng)斑馬魚的1條染色體，二者的共線性良好，說明高質(zhì)量的 SLAF分型結(jié)果。SLAF-seq技術(shù)為大規(guī)?；蚍中吞峁┝艘粋€(gè)高通量的策略， 并且能應(yīng)用于不同物種和群體，適用性非常廣。SLAF標(biāo)記的質(zhì)量評(píng)估部分的基本原理，采用基因分型質(zhì)量評(píng)分對(duì)標(biāo)記質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。質(zhì)量評(píng)分采用PHRED公式的算法，錯(cuò)誤率數(shù)據(jù)用新的方法得到。文章中，對(duì)于SLAF簡化效率的評(píng)估方式和結(jié)論，通過仿真研究發(fā)現(xiàn)4＞以上的測序深度能夠保證 SLAF的準(zhǔn)確性。對(duì)鯉魚4.28XI的測序進(jìn)一步驗(yàn)證，SLAF的質(zhì)量能將錯(cuò)誤率控制在3%(5/190)以內(nèi)。SLAF的技術(shù)流程：預(yù)實(shí)驗(yàn)：用rice和soybeans等trainingdata確定酶和酶切片段大小。構(gòu)建文庫：包括酶切，連接， PCR反應(yīng)，凝膠電泳過程。基因分型：采用配對(duì)雙末端測序獲得短片段 DNA序列信息，用軟件定義和評(píng)估基因型。

EipcaeflSUtfpowbw ?ndicmm byiroimiig伽ichtmetofSLAFselMilon02BQ置<1|5G?Pi■禺emSirft.bci==_==-_Bi==EipcaeflSUtfpowbw ?ndicmm byiroimiig伽ichtmetofSLAFselMilon02BQ置<1|5G?Pi■禺emSirft.bci==_==-_Bi===二三二High4hri3ughpiJl$$qLB$e>cirigstnrdgenotyping!=■■■一三二二E=!!_=■_=二f」IMr5_1士—=_￡_下圖所反映的分析流程展示如何用質(zhì)量評(píng)分選擇高質(zhì)量遺傳標(biāo)記和個(gè)體的動(dòng)態(tài)優(yōu)化過程。 首先對(duì)每個(gè)SLAF和個(gè)體計(jì)算低質(zhì)量的標(biāo)記。 刪除標(biāo)記質(zhì)量最差的SLAF和個(gè)體。重復(fù)以上過程，直到所有SLAF標(biāo)記的平均質(zhì)量分達(dá)到13。通過計(jì)算標(biāo)記或者個(gè)體的低質(zhì)量基因型數(shù)量，反復(fù)刪除標(biāo)記或者個(gè)體，最終使標(biāo)記平均質(zhì)量值達(dá)到閾值，文章中最終得到 7559個(gè)標(biāo)記和160個(gè)體。Sconedistribution9000￡E60000 40 80 120 160 20QInidividualsnumber3000anteA皆gm.5-1B°0 5 101S2d25 30Genotypescore匸Sconedistribution9000￡E60000 40 80 120 160 20QInidividualsnumber3000anteA皆gm.5-1B°0 5 101S2d25 30Genotypescore匸.2三Ea.i'eliCDBQ#SLAF標(biāo)記的質(zhì)量評(píng)估部分的基本原理是貝葉斯方法驗(yàn)證分型準(zhǔn)確性， 通過基因型覆蓋度和多態(tài)性計(jì)算個(gè)體在某個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)擁有某個(gè)基因型的概率， 綜合考慮測序深度和測序錯(cuò)誤率將每個(gè)基因型進(jìn)行打分。以分值大小評(píng)估標(biāo)記質(zhì)量。文章中，對(duì)于SLAF簡化效率的評(píng)估方式和結(jié)論，實(shí)際標(biāo)記數(shù)和預(yù)測值盡量接近； SLAF均勻分布于基因組上；、避免重復(fù)序列。遺傳圖譜評(píng)估的方案和結(jié)果，研究重組斷點(diǎn)，檢查重組斷點(diǎn)的準(zhǔn)確性；比對(duì)同源物種，檢查同源性。只有1.51%分型可疑，25.6%的標(biāo)記唯一比對(duì)到斑馬魚基因組， 且有良好的共線性。SLAF技術(shù)結(jié)合了位點(diǎn)特異性擴(kuò)增和高通量測序，可以用于全基因組范圍的 DeNovoSNP開發(fā)和大范圍的基因分型。為了提高片段選擇的高效性，生物信息統(tǒng)計(jì)模型被開發(fā)出來， 用于進(jìn)行特定位點(diǎn)選擇的擴(kuò)增，這種是基于 training數(shù)據(jù)的。它包含稀有序列BAC序列和基因組草圖序列。這種t