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真菌基因組 de novo 測序

技術(shù)簡介

真菌基因組通常較大且復(fù)雜,隨著高通量測序技術(shù)的成熟,其通量高、準(zhǔn)確率高、周期短的特點為真菌研究提供了強有力的支撐。真菌 de novo 測序主要應(yīng)用于基于基因組數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)發(fā)育和進化研究,研究真菌的生存機制,包括腐生、共生和寄生等,研究次級代謝產(chǎn)物的合成途徑,分析藥用活性物質(zhì)及與真菌毒素代謝相關(guān)的基因。

技術(shù)路線

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送樣建議

文庫類型濃度 (Qubit)體積總量基因組完整性
DNA 小片段文庫  (<800bp)
≥50 ng/μL≥30 μL≥1.5 μgDNA 無降解
DNA MP 文庫 (2Kp)≥110 ng/μL≥180 μL≥20 μgDNA 無降解
DNA MP 文庫 (5-6K)≥110 ng/μL≥180 μL≥20 μgDNA 無降解
DNA MP 文庫 (10K)≥110 ng/μL≥180 μL≥20 μgDNA 無降解

技術(shù)參數(shù)

文庫類型測序策略數(shù)據(jù)量周期
真菌 Survey300bp 小片段文庫,HiSeq/NovaSeq PE150100X45 個自然日
真菌框架圖300bp 小片段文庫,HiSeq/NovaSeq PE150100X60 個自然日
真菌精細(xì)圖270bp 小片段文庫,HiSeq/NovaSeq PE150100X90 個自然日
     (包括 Survey 周期)
2K+5K 大片段文庫,HiSeq/NovaSeq PE150
2K+5K+10K 大片段文庫,HiSeq/NovaSeq PE150
     (基因組>100M)

案例分析

de novo 測序闡述菌根真菌的生活進化史[1]

研究背景              

菌根真菌與植物之間建立相互有利、互為條件的生理整體,并各有形態(tài)特征,這是真核生物之間實現(xiàn)共生關(guān)系的典型代表。

研究目的

通過 de novo測序闡述菌根真菌的生活進化史。

研究結(jié)果

對13個外生菌根、蘭花以及石南屬植物,外加五個腐生菌進行了測序。與其他的腐生菌相比,外生菌根菌編碼降解細(xì)胞壁的基因的組成較少,但是保留了降解細(xì)胞壁基因,這也就說明了他們具有降解木質(zhì)素的能力。在共生體內(nèi),這些非同源的基因被誘導(dǎo),編碼分泌型效應(yīng)蛋白,菌根真菌通過共生的工具包(減少降解細(xì)胞壁基因和菌根誘導(dǎo)基因的系列特異性單元)達到趨同進化。

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圖1. 菌根共生體的進化

參考文獻

[1]. Kohler, A. et al. Convergent losses of decay mechanisms and rapid turnover of symbiosis genes in mycorrhizal mutualists. Nat Genet 47, 410-415, doi:10.1038/ng.3223 (2015).

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