在群體基因組研究中,構(gòu)建一個(gè)高質(zhì)量、代表性強(qiáng)的參考基因組面板(reference panel)是提升基因型填充精度的關(guān)鍵,。牛和豬等經(jīng)濟(jì)動物已分別建立標(biāo)準(zhǔn)化參考資源,,有效推動了數(shù)量性狀位點(diǎn)(QTL)解析和候選基因識別的進(jìn)展。相比之下,,作為全球飼養(yǎng)量最大的家禽——雞,,此前尚缺乏一套覆蓋廣泛、樣本充足,、可支持多場景應(yīng)用的高質(zhì)量參考面板,。
為填補(bǔ)這一空白,研究團(tuán)隊(duì)發(fā)起并構(gòu)建了全球首個(gè)10萬規(guī)模雞參考面板項(xiàng)目——100K GCRP(Global Chicken Reference Panel),。第一階段成果于2025年4月15日,,在Genomics, Proteomics & Bioinformatics雜志在線發(fā)表,題為“GCRP: Integrated Global Chicken Reference Panel from 11,951 Chicken Genomes” ,。
該研究由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)胡曉湘和王宇哲團(tuán)隊(duì)牽頭,,聯(lián)合國內(nèi)外多個(gè)單位合作完成,,第一階段成果構(gòu)建了全球首個(gè)雞類參考基因組資源庫,有望為雞種遺傳變異圖譜構(gòu)建,、人工選擇研究和精準(zhǔn)育種提供基礎(chǔ)支撐,。
在此項(xiàng)研究中,華大智造DNBSEQ-T7基因測序平臺以及MGISP-960高通量自動化樣本制備系統(tǒng),、MGISTP-7000分杯處理系統(tǒng)為項(xiàng)目組提供了從樣本處理到基因測序的系統(tǒng)支持,。畜禽全基因組選擇通常面臨著樣本量巨大、成本要求苛刻等問題,,華大智造一站式解決平臺的業(yè)務(wù)模式恰好能夠解決這一難題,,華大智造超高通量基因測序儀匹配自動化產(chǎn)線,一方面能夠在樣本處理和建庫通量上實(shí)現(xiàn)高通量,、高效率,、低成本,另一方面也大大降低了時(shí)間成本,,進(jìn)一步匹配畜禽育種的產(chǎn)業(yè)需求,。
據(jù)了解,雞的馴化歷史可追溯至約8000年前,,起源于分布在南亞和東南亞的原雞(Gallus gallus),。原雞不僅是首個(gè)完成全基因組測序的鳥類,也是最早被解碼的脊椎動物基因組之一,。目前,,公共變異數(shù)據(jù)庫(如 dbSNP v106)已收錄約2343萬個(gè)單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)(SNP)和240萬個(gè)短插入/缺失變異(InDel),為雞的基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)和功能基因挖掘提供了重要基礎(chǔ),。
隨著低深度測序(LCS)技術(shù)的發(fā)展,,研究者得以在控制成本的同時(shí)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模樣本測序,彌補(bǔ)傳統(tǒng)SNP芯片信息覆蓋不足的局限,,為基因組選擇與精細(xì)化變異定位提供了新可能,。
第一階段成果采用低深度測序獲得了 10104 份商品雞樣本,此外搜集了1847個(gè)高深度測序樣本,,構(gòu)建了兩個(gè)高質(zhì)量子面板(CBP 與 CMP),,系統(tǒng)評估了不同策略下的基因型填充性能,并在模擬與真實(shí)性狀中展示了其在 GWAS 和因果變異定位中的優(yōu)勢,。該資源庫有望為雞種遺傳變異圖譜構(gòu)建,、人工選擇研究和精準(zhǔn)育種提供基礎(chǔ)支撐。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)胡曉湘教授表示,,最初應(yīng)用低深度重測序技術(shù)時(shí)采用了進(jìn)口測序平臺,,但經(jīng)過測序?qū)崪y數(shù)據(jù)的對比,華大智造測序儀的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和數(shù)據(jù)質(zhì)量與進(jìn)口儀器相當(dāng),,并且華大智造測序儀的Duplication rate(重復(fù)序列率)明顯低于進(jìn)口平臺,,這將有助于得到更多的有效數(shù)據(jù)用于后續(xù)分析,。
不僅如此,華大智造測序平臺以更低成本能夠釋放更多測序潛力,,成本與效率的“雙突破”成為其在2018年切換為華大智造測序平臺的重要初衷,。大設(shè)施遺傳系統(tǒng)已經(jīng)形成了應(yīng)用低深度重測序技術(shù)年處理100萬樣本的規(guī)模。華大智造不僅提供測序儀器,,還提供一系列自動化設(shè)備配套,,實(shí)現(xiàn)從提取建庫到測序的全產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)的生態(tài)系統(tǒng)。未來,,還將依托于華大智造測序平臺將這一技術(shù)推廣到主要的豬雞等經(jīng)濟(jì)動物家禽的育種企業(yè),。