NGS在生物技術作物分子特征解析中的應用.pdf

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

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

3、單易行、適用性強。
　　2、獲得了T1C-19和T2A-1兩種水稻的分子特征信息，并進一步完善了基于NGS的分子特征解析體系。針對兩種材料外源片段結構的復雜性，采用了個性化分析的方式，通過測序數(shù)據(jù)的挖掘分析、外源片段拷貝數(shù)預測，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個拷貝的T-DNA同向串聯(lián)重復，采用PCR驗證了此結構;T2A-1水稻ubiquitin基因部分序列反向互補，采用PacBio三代測序驗證了此結構

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擴增、三代測序等進行驗證，該解析策略對解決外源DNA串聯(lián)重復問題提供了參考方法。此外，對于單株作物獲得的測序數(shù)據(jù)，直接可以對其純合及雜合狀態(tài)進行判定，為生物技術作物的遺傳選育、品種鑒定提供服務。
　　綜上，本論文的研究結果顯示，基于NGS技術的生物技術作物分子特征解析體系，克服了傳統(tǒng)分析方法的不足，對于生物技術作物的審批、監(jiān)管、追溯和標識等方面