小麥全外顯子捕獲

myBaits Expert Wheat Exome 與國際小麥基因組測序聯(lián)盟(IWGSC)合作開發(fā)，使用了IWGSC發(fā)布的中國春基因組和注釋信息。靶向六倍體小麥中完整的高置信度且有基因注釋的外顯子區(qū)域,能夠全面、統(tǒng)一、可靠地深入覆蓋大干15 Gb的小麥基因組中超過250 Mb的CDS及其鄰近區(qū)域。該panel包含兩百多萬條探針，運(yùn)用優(yōu)化算法設(shè)計(jì)，并經(jīng)過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化，兼容市面上已知的文庫制備方法及測序平臺。與全基因組測序相比，該panel大大降低了外顯子組研究的測序和分析成本。

myBaits Expert Wheat Exome 試劑盒已在數(shù)十種小麥品種上進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并證明了其在六倍體和四倍體品種中全面且具有SNP(單核苷酸多態(tài)性)和InDel(插入缺失標(biāo)記)。

產(chǎn)品特點(diǎn)

• 覆蓋區(qū)域全面 - 針對 250 Mb 基因組區(qū)間,包含所有的高置信度外顯子基因注釋區(qū)

• 兼容性好 - 兼容各種 NGS文庫,兼容短讀長和長讀長測序

• 操作簡單 - 流程簡單易上手

• 合作機(jī)構(gòu) - 與國際小麥基因組測序聯(lián)盟(IWGSC)合作開發(fā)

• 通用性高 - 與六倍體和四倍體小麥兼容

產(chǎn)品應(yīng)用

• 外顯子測序

• 品種改良

• 基因分型

• 變體發(fā)現(xiàn)

• 關(guān)聯(lián)遺傳學(xué)

產(chǎn)品列表

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

圖1. Curio Genomics 的不同品種覆蓋度研究

圖中為3個不同小麥品種的“γ麥醇溶蛋白1基因”的捕獲測序結(jié)果，小麥全外顯子捕獲試劑盒在各個小麥品種中，表現(xiàn)出良好的重復(fù)性和穩(wěn)定的覆蓋度，并能檢測出不同品種間*的覆蓋度和多態(tài)性。

圖2. 其他小麥品種外顯子捕獲效率的預(yù)測與驗(yàn)證

小麥外顯子捕獲試劑盒根據(jù)六倍體中國春 IWGSCv1 的參考基因組設(shè)計(jì)，可以作為通用的谷類植物外顯子和基因分型試劑盒。通過生信模擬可能的雜交位點(diǎn)與現(xiàn)有的基因注釋進(jìn)行建模，可以預(yù)測該探針集與其他谷類植物外顯子的兼容情況。如圖，展示了“生信預(yù)測的”vs“實(shí)驗(yàn)得到的”六倍體(T.aestivum)和四倍體(T.durum)小麥外顯子捕獲效率。

圖3. 8個品種樣品單次反應(yīng)捕獲的目標(biāo)覆蓋率(左，綠色)和 on-target率(右，藍(lán)色)

每個樣本只需約18 Gb的測序數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，該試劑盒表現(xiàn)穩(wěn)定，在 >200 Mb 的目標(biāo)區(qū)域中，*序列的平均覆蓋率為 34x，在 IWGSC v1.1 高置信度外顯子注釋區(qū)有高達(dá)95%以上的重疊。

表1. 小麥外顯子捕獲試劑盒的設(shè)計(jì)概要和reads精蓋度指標(biāo)

表1為小麥全外顯子捕獲試劑盒的3種設(shè)計(jì)方案，并通過實(shí)驗(yàn)比較其高置信外顯子覆蓋度。Exact:探針設(shè)計(jì)在每個外顯子序列的起始和終止位點(diǎn)之間。+100bp padding:探針設(shè)計(jì)橫跨外顯子序列，以及每個外顯子上游和下游的100 bp區(qū)域。+200bp padding:探針設(shè)計(jì)橫跨外顯子序列，以及每個外顯子上游和下游的200 bp區(qū)域。經(jīng)過比較，此試劑盒使用了設(shè)計(jì)方案3，覆蓋了97%的高置信外顯子。

圖4. 不同變異品種的捕獲覆蓋率

小麥全外顯子試劑盒同時覆蓋外顯子及其附近的部分非外顯子區(qū)域，使其成為一種六倍體和四倍體基因分型的有效工具。即使高度分化的野生二粒小麥(Zavitan)，在SNV密度增強(qiáng)的區(qū)域也容易獲得較高的覆蓋深度。

圖5. Curio Genomics 平臺提供小麥外顯子富集探針集數(shù)據(jù)的實(shí)時編輯和分析

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