今天我們與農(nóng)業(yè)液相芯片開(kāi)創(chuàng)者博瑞迪生物合作，聯(lián)合發(fā)布GenoLab M基因測(cè)序儀在分子育種領(lǐng)域的測(cè)試數(shù)據(jù)。
本次測(cè)試基于博瑞迪GenoBaits? Maize 1K Panel完成了94個(gè)玉米自交系樣本的文庫(kù)制備，使用GenoLab M和DNBSEQ-T7測(cè)序平臺(tái)進(jìn)行測(cè)序，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了全面的分析對(duì)比工作。
測(cè)試結(jié)果顯示GenoLab M 數(shù)據(jù)質(zhì)量高，數(shù)據(jù)有效率、產(chǎn)出均一性與目標(biāo)區(qū)段覆蓋均一性好，基因分型結(jié)果與對(duì)比平臺(tái)一致性平均值達(dá)到了99.92%。
01
測(cè)序產(chǎn)品介紹：GenoBaits? Maize 1K Panel
GenoBaits? Maize 1K Panel是博瑞迪聯(lián)合中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所徐云碧團(tuán)隊(duì)共同開(kāi)發(fā)的玉米1K液相芯片。該芯片位點(diǎn)篩選自全球1218份玉米材料構(gòu)建的HapMap3數(shù)據(jù)庫(kù)（83M SNP位點(diǎn)），并基于博瑞迪自主研發(fā)的GenoBaits? 技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，使用647份骨干自交系對(duì)標(biāo)記進(jìn)行篩選、優(yōu)化，最終形成了包含1354個(gè)核心SNP位點(diǎn)（4589個(gè)SNP標(biāo)記）的玉米1K液相捕獲芯片。
圖1 GenoBaits? Maize 1K Panel核心SNP位點(diǎn)染色體分布圖
（標(biāo)尺釋義：在基因組上每個(gè)滑動(dòng)窗口（λ =400Kb）內(nèi)SNP的個(gè)數(shù)。）
圖2 GenoBaits? Maize 1K Panel核心SNP位點(diǎn)MAF（Minor allele frequency）分布圖
02
測(cè)試方案介紹
測(cè)試用樣本：94個(gè)玉米自交系
測(cè)試用Panel：GenoBaits? Maize 1K Panel（核心SNP位點(diǎn)1354個(gè)）
測(cè)試用平臺(tái)：GenoLab M（FCM PE150）、DNBSEQ-T7（PE150）
測(cè)試實(shí)驗(yàn)：博瑞迪團(tuán)隊(duì)基于GenoBaits? Maize 1K Panel對(duì)94個(gè)玉米自交系進(jìn)行文庫(kù)構(gòu)建，構(gòu)建好的文庫(kù)（下文使用“玉米文庫(kù)”）分別在GenoLab M（真邁生物團(tuán)隊(duì)完成）、DNBSEQ-T7測(cè)序平臺(tái)上機(jī)測(cè)序
數(shù)據(jù)量要求：≥0.1Gb raw data/樣本
數(shù)據(jù)分析：博瑞迪團(tuán)隊(duì)完成
表1 測(cè)試方案
03
對(duì)比測(cè)試結(jié)果
測(cè)序數(shù)據(jù)質(zhì)量高且數(shù)據(jù)產(chǎn)出均一性好
如圖3所示，GenoLab M（GM）下機(jī)數(shù)據(jù)完成拆分后樣本數(shù)據(jù)產(chǎn)出均一性表現(xiàn)優(yōu)秀，在94份測(cè)序數(shù)據(jù)中，大于89.36%達(dá)到樣本平均數(shù)據(jù)量的90%以上。GenoLab M（GM）和DNBSEQ-T7（T7）的clean/raw reads比率平均值均大于99%，clean data >Q20>95%，>Q30>85%。
圖3 GM和T7平臺(tái)94份樣本數(shù)據(jù)產(chǎn)出均一性表現(xiàn)
（注：數(shù)據(jù)產(chǎn)出均一性=實(shí)際產(chǎn)出數(shù)據(jù)/平均產(chǎn)出數(shù)據(jù)量）
圖4 GM和T7平臺(tái)94份樣本數(shù)據(jù)clean data質(zhì)量值表現(xiàn)
基因組目標(biāo)區(qū)段覆蓋均一性好、數(shù)據(jù)有效率高
將樣本測(cè)序數(shù)據(jù)比對(duì)到參考基因組（B73），GenoLab M測(cè)序數(shù)據(jù)平均基因組比對(duì)率為89.49%、平均目標(biāo)區(qū)域捕獲效率為71.45%。GenoLab M（mean depth 144X）與DNBSEQ-T7（mean depth 255X）在目標(biāo)區(qū)段覆蓋均一性上表現(xiàn)基本一致，所有樣本測(cè)序數(shù)據(jù)的uniformity_rate50均大于90%。
圖5?GM和T7平臺(tái)94份樣本數(shù)據(jù)基因組比對(duì)率和目標(biāo)區(qū)域捕獲效率表現(xiàn)
圖6 GM和T7平臺(tái)94份樣本數(shù)據(jù)目標(biāo)區(qū)段覆蓋均一性表現(xiàn)
（注：目標(biāo)區(qū)段：每個(gè)目標(biāo)區(qū)段擁有≥1個(gè)SNP位點(diǎn)，目標(biāo)區(qū)段數(shù)=核心SNP位點(diǎn)數(shù)。覆蓋均一性:目標(biāo)區(qū)段覆蓋深度/總目標(biāo)區(qū)段平均覆蓋深度。uniformity_rate10/20/50指覆蓋均一性大于10%/20%/50%區(qū)段數(shù)的占比）
核心SNP位點(diǎn)基因分型結(jié)果一致性高
94份玉米自交系樣本覆蓋了GenoBaits?Maize 1K Panel 1354個(gè)核心SNP位點(diǎn)中的1222個(gè)，GenoLab M和DNBSEQ-T7測(cè)序數(shù)據(jù)平均支撐了99.51%的SNP位點(diǎn)檢出，且兩個(gè)平臺(tái)基因分型一致性達(dá)到了99.67%以上（最小值：99.67%、平均值：99.92%、最大值：100.00%）。
圖7 GM和T7平臺(tái)測(cè)序數(shù)據(jù)核心SNP位點(diǎn)檢出表現(xiàn)
綜合上述測(cè)試結(jié)果，基于GenoBaits? Maize 1K Panel構(gòu)建的文庫(kù)在GenoLab M和DNBSEQ-T7上進(jìn)行測(cè)序，對(duì)比分析兩平臺(tái)數(shù)據(jù)，GenoLab M 表現(xiàn)優(yōu)異，與DNBSEQ-T7基因分型結(jié)果一致性高。
真邁生物和博瑞迪生物在未來(lái)將開(kāi)展進(jìn)一步的深度合作，雙方將發(fā)揮各自在生物技術(shù)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)，共同推進(jìn)高通量測(cè)序技術(shù)在分子育種領(lǐng)域的應(yīng)用，助力中國(guó)分子育種的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。