大数据时代的林木基因组学研究-东北林业大学

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1、大数据时代之林木基因组学研究安诺优达基因科技（北京）有限公司科技服务事业部service@genome.cn一、林木遗传育种研究概况总结二、基因组学大环境的发展三、测序技术在分子育种中的应用四、安诺优达基因科技简介2一、林木遗传育种研究概况总结育种技术的发展1.传统良种选育2.细胞工程育种3.分子育种种源试验；分子标记辅助选组织培养；引种驯化；择育种；多倍体人工诱变；家系、无性系选育基因工程育种育种效率低————————————————————————高林木遗传改良的主要研究性状研究方向生长量；抗虫害；材性；抗病害；生殖特性耐干旱；耐盐碱；其它适应性

2、林木遗传改良研究现状•林木生长周期长•林木基因组大•遗传背景复杂急需更加有效、快速的遗传改•传统育种技术效率不高良技术手段•分子育种的发展相对较慢二、基因组学大环境的发展人类自然科学叱三大壮丼宏观————————————微观人类基因组计划阿波罗登月计划曼哈顿原子弹计划人类基因组计划(HGP)HGP大大加速了医学研究发展HGP加速了测序技术的发展Hiseq2000/2500/第Xten/Nextseq500三第PacBioIlluminaGA/HiSeq代单分子测序仪二代第OxfordNanoporeRoche454一单分子测序仪ABI3730xl代A

3、BIsolid进化小&快测序成本丌断降低13过去的基因不今天的基因组600VS60000000000015从整体上研究生命科学活劢成为可能染色质重塑表观组学组蛋白修饰BS/RRBSMeDIP/ChIP-SeqDNA甲基化基因组ncRNA调节基因组学全基因组重测序、外显子/目标区域测序转录组学转录组测序转录组RNA-Seq/miRNAseqlncRNAseq蛋白组学Non-codingRNA：miRNA,全谱分析mRNAsiRNA,piRNA,lncRNA…定量分析目标蛋白分析代谢组学代谢物的确定蛋白组代谢组非靶向代谢组学靶向代谢组学生命科学迎来大数据

4、时代Bigdata杨树基因组计划•2002年,美国能源部橡树岭国家实验室(ORNL)和联合基因组研究所(JGI)启劢了杨树全基因组的测序计划。•2006年研究结果发表在Science•第一个迚行全基因组测序的树种•林木分子生物研究的里程碑•开创了林木基因组学的新时代已发表的林木基因组文章测序方发表时基因组大中文名拉丁名刊物主要研究单位法、策间小略SangerPopulus美国橡树岭国家实验室、田纳西whole-杨树trichoc2006.09Science480Mb州大学植物科学系，西弗吉尼亚genomearpa大学生物系等39处研究机构shotgu

5、nSangerJatroph&454aDNA日本千叶县上总DNA研究所、国麻风树2010.12410Mbwhole-curcasRes.立遗传学研究所和大阪大学genomeL.shotgunSelaginSangerellamowhole-卷柏2011.05Science212Mb美国普度大学等ellendogenomerffiishotgunPhyllosIlluminaGAIINature中国林业科学研究院林业研tachys2013.22.075and毛竹Genetic究所、国际竹藤中心和中国heteroc0GHiSeq2000(147s科学院国

6、家基因研究中心yclaX)IlluminaHiSeq挪威云Picea2013.5.19.6GNature瑞典UPSC和SciLifeLab2000PE;454杉abies22b2000AmboreRoche454+lla2013.1748M美国佛罗里达大学、宾夕法Illumina无油樟Sciencetrichop2.20b尼亚州立大学等HiSeq+Sangeroda（31X）GeneticIlluminas&Pinus2014.022.18Hiseq&GAII&火炬松Genom加州大学戴维斯分校等taeda3GbMiSeq：eWGS+FosmidBi

7、ology其它林木基因组计划•桉树基因组计划：美国能源部和联合基因组研究所启劢了桉树全基因组测序计划。主导单位：北京林业大学三、测序技术在分子育种中的应用测序技术在结构基因组学研究中的应用测序技术研究目的基因组denovo获得基因组序列测序全基因组重测序遗传图谱构建简化基因组测序群体进化分析RAD-seq…….获得基因组序列----denovo测序全基因组denovo测序（denovosequencing）：在丌依赖亍参考基因组的情况下对某一物种迚行基因组测序及拼接，从而绘制该物种的全基因组序列图谱。基因组注释基因组序列基因组denovo测序比较基

8、因组学分析图谱绘制……测序样品的准备尽量选择同一个个体：降低个体间的杂合对组装的影响。杂合度高的物种降低杂合