BGISEQ De Novo数据亮相PAG, 低成本测序助力动植物新研究
图1 华大基因展位及参会人员合影
第
26届国际动植物基因组大会 (PAG XXVI - Plant & Animal Genome Conference)在美国圣迭戈顺利召开。PAG是全球范围内最具历史及规模的动植物基因组会议，本次大会有超过3,000位动植物基因组学专家参会，共同探讨动植物基因组学最前沿的研究进展。
华大基因作为全球领先的基因组学研究中心和“生命周期表计划”的领导者，在此次会议上举办了以“Examples of Recent NGS-Enabled Plant and Animal Research: New Technology, Tools and Findings"为主题的学术研讨会。三位嘉宾分别对大豆QQS基因研究、蜜蜂群体进化、基于BGISEQ-500测序平台的抹香鲸基因组组装分析进行了介绍和深入探讨， 吸引了众多科研工作者关注。
下面科技君为大家送上专家们现场精彩演讲的总结：
精彩回顾
Topic 1
A molecular tool to increase protein content and broad disease resistance in crops
拟南芥QQS（Qua Quine Starch）孤儿基因可调控蛋白和淀粉的碳分配。QQS基因异常表达会导致大豆、玉米、水稻叶片以及种子中蛋白质含量增加。QQS基因的转录表达水平随着植物压力应答反应以及一系列压力应答相关基因改变而发生变化，表明QQS基因通过调控环境刺激下的初级代谢，从而调节植物对生物胁迫和非生物胁迫的适应性。QQS蛋白可与拟南芥中的转录调控因子及其同系作物中的NF-YC4基因相结合，NF-YC4基因可模拟QQS基因过表达的表现型。
研究发现与QQS网络相关基因过表达的突变体对植物病原体和害虫的抗性显著提高。以此为基础，有望开发出基于非转基因策略来改善作物蛋白产量、同时提高作物的广谱抗病性的育种方法。该项目的高通量测序由华大基因完成，同时，李老师对华大基因的交付质量给予高度的认可和肯定。
图2 Dr. Ling Li发表演讲
Topic 2
A soft selective sweep during rapid evolution of gentle behavior in an Africanized honeybee
在群体遗传学中，由于选择作用造成的部分染色体片段多态性降低称为选择性清除(Selective sweep)[1]。Dr. Arián Avalos通过对温和型非洲蜜蜂（gAHB）、欧洲蜜蜂(EHB)以及北美非洲蜜蜂(North America AHB)3个蜜蜂群体进行全基因测序以及数据分析发现：1）在gAHB群体发生了温和的选择性清除效应，这种效应伴随着蜜蜂群体行为的快速变化；2）gAHB种群内仍保持着高度的基因多样性、广泛的杂交和极高的重组率。综合说明，蜜蜂经过遗传瓶颈后仍保持种群多样性的能力，以及它们对复杂特性（如攻击）快速进化的能力，充分证明了蜜蜂进化的成功性。
图3 Dr. Arián Avalos发表演讲
Topic 3
High quality plant and animal genome assemblies using the BGISEQ-500 sequencing platform
Dr. Liu以抹香鲸基因组组装为例，展示华大基因基于自主测序平台BGISEQ-500的全基因组测序数据，通过对数据分析组装，最终得到高质量的抹香鲸基因组。华大基因以鸟枪法构建不同大小插入片段的全基因组文库以及10X Genomics文库，在BGISEQ-500平台分别以PE50、PE100和PE150进行测序，一共测得700Gb数据。
通过对全基因组鸟枪法测序数据组装，Scaffold N50达到5.9Mb, Contig N50达到43.2Kb。通过对10X Genomics测序数据组装，Scaffold N50达到7.2Mb, Contig N50达到52.6Kb。然后将两种组装结果相结合，得到的组装长度Scaffold N50高达37M，Contig N50高达116.6Kb。最后，结合Hi-C数据，将组装得到的Scaffold锚钉到染色体水平。
通过对此抹香鲸基因组序列的比对分析，多个与适应性相关的基因特性被鉴定，如染色体融合，基因家族扩张/收缩以及基因的筛选等。除了抹香鲸基因组，Dr. Liu还在Workshop中分享基于BGISEQ-500平台测序数据进行组装的其他动植物基因组。
图4 Dr. Xin Liu发表演讲
随着测序技术的提升以及测序成本的降低，人类解码基因的脚步越来越快，国际上动植物、微生物基因组学的研究可谓是日新月异，未来华大基因仍将秉承“基因科技造福人类”的美好远景，攀登新的科研高峰。
撰稿：国际科服BU
编辑：市场部
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