NGS在生物技術(shù)作物分子特征解析中的應(yīng)用.pdf

1、伴隨著測(cè)序技術(shù)的高速發(fā)展，下一代測(cè)序(Next Generation Sequencing，NGS)是目前核酸序列分析領(lǐng)域的主流測(cè)序技術(shù)，被廣泛用于各類組學(xué)的研究。NGS是一種通量高、覆蓋度廣、快速有效的全基因組重測(cè)序手段，為生物技術(shù)作物分子特征解析提供了新的選擇。分子特征是對(duì)生物技術(shù)作物在基因組上的改變及其產(chǎn)生的影響進(jìn)行全面準(zhǔn)確的描述。本研究以生物技術(shù)水稻作為實(shí)驗(yàn)材料，構(gòu)建生物技術(shù)作物分子特征解析的數(shù)據(jù)分析體系。主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下

2、:
　　1、建立了生物技術(shù)作物分子特征解析的NGS分析方法。以抗蟲水稻科豐2號(hào)為研究材料，利用NGS技術(shù)初步建立生物技術(shù)作物分子特征解析的數(shù)據(jù)分析體系。分析結(jié)果與hiTAIL-PCR方法獲得的科豐2號(hào)水稻分子特征結(jié)果一致，證明了該分析體系的可行性及可靠性。同時(shí)，該分析體系提供了一種較為簡(jiǎn)單的分子特征解析策略，即只需利用NGS解析插入位點(diǎn)，采用PCR擴(kuò)增獲得插入位點(diǎn)處的外源DNA全長(zhǎng)序列。對(duì)于外源DNA片段相對(duì)較短的情況，這種方法簡(jiǎn)

3、單易行、適用性強(qiáng)。
　　2、獲得了T1C-19和T2A-1兩種水稻的分子特征信息，并進(jìn)一步完善了基于NGS的分子特征解析體系。針對(duì)兩種材料外源片段結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，采用了個(gè)性化分析的方式，通過(guò)測(cè)序數(shù)據(jù)的挖掘分析、外源片段拷貝數(shù)預(yù)測(cè)，獲得了兩種材料的分子特征:T1C-19水稻的外源插入片段為2個(gè)拷貝的T-DNA同向串聯(lián)重復(fù)，采用PCR驗(yàn)證了此結(jié)構(gòu);T2A-1水稻ubiquitin基因部分序列反向互補(bǔ)，采用PacBio三代測(cè)序驗(yàn)證了此結(jié)構(gòu)

4、。因此，該分析體系提供了另一種分子特征解析策略，即利用NGS獲得分子特征信息，利用PCR擴(kuò)增、三代測(cè)序等進(jìn)行驗(yàn)證，該解析策略對(duì)解決外源DNA串聯(lián)重復(fù)問(wèn)題提供了參考方法。此外，對(duì)于單株作物獲得的測(cè)序數(shù)據(jù)，直接可以對(duì)其純合及雜合狀態(tài)進(jìn)行判定，為生物技術(shù)作物的遺傳選育、品種鑒定提供服務(wù)。
　　綜上，本論文的研究結(jié)果顯示，基于NGS技術(shù)的生物技術(shù)作物分子特征解析體系，克服了傳統(tǒng)分析方法的不足，對(duì)于生物技術(shù)作物的審批、監(jiān)管、追溯和標(biāo)識(shí)等方面