CONTENTS
新一代高密度分子标记图谱实现基因资源的高效开发和利用
1
简化基因组深度测序技术——SLAF-seq
4
一．技术原理
4
二．技术应用过程
5
三．技术应用领域
8
四．技术优势
9
基于SLAF-seq技术分子标记图谱的功能基因组学研究解决方案 12
一．基于SLAF-seq技术的单体型图谱绘制
12
二．基于SLAF-seq技术的遗传图谱绘制
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GGAGTAATAAATTTATTACATCATCATCAGAGTTTTAGCAXXXXXXXXXXTTGGTTGCCAAAAGCACTAGCTGAGTCTAAAAATCAAGTT
三．技术应用领域
大规模种质资源研究
对目标物种的全部重要种质资源进行筛选，如整 体选取1000个以上品种，在个体水平上开发全基 因组分子标记，利用分子标记定义物种的重要单 体型区段，一次性获得该物种全部重要种质资源 的海量分子标记数据库，为该物种搭建分子遗传 进化研究平台。
高密度遗传连锁图谱构建
...
图1. SLAF-seq基本技术流程图
BIOMARKER TECHNOLOGIES 4
二．技术应用过程
研究基础
整理目标物种已有 的研究基础，包括 基因组相关信息、 转录组相关信息、 群体材料性状调查 信息及近缘物种相 关信息等。
SLAF-SEQ TECHNOLOGY
基因组信息 BAC序列
DNA
Digestion
Fragment Selection
High-throughput Sequencing
ACGTGGGACCACAGACTT... ACGTGGGACCACAGACTT... ACGTGGGACCACAGACTT... ACGTGGGACCACAGACTT... ACGTGGGACCACAGACTT... ACGTGGGACCACAGACTT...
GGAGTAATAAATTTATTACATCATCATCAGAGTTTTAGCAXXXXXXXXXXTTGGTTGCCAAAAGCACTAGCTGAGTCTAAAAATCAAGTT
HWUSI-EAS1767:32:7:10:50300:10163:1#0-B/1 + Simple_B
GGAGTAATAAATTTATTACATCATCATCGGAGTTTTAGCAXXXXXXXXXXTTGGTTGCCAAAAGCACTAGCTGAGTCTAAAAATCAAGTT
一．技术原理
第一阶段 基于生物信息学进行方案系统设计
利用生物信息学方法，对目标物种的参考基因组（或已知BAC序列）进行系统分析，根据基因组的GC含量、重 复序列情况和基因特点等信息，设计标记开发方案，以保证其分子标记开发的密度、均匀性、效率和关联分 析的准67:32:7:101:4271:7368:1#0-A/1 + Simple_B
GGAGTAATAAATTTATTACATCATCATCGGAGTTTTAGCAXXXXXXXXXXTTGGTTGCCAAAAGCACTAGCTGAGTCTAAAAATCAAGTT
HWUSI-EAS1767:32:7:117:9982:10374:1#0-A/1 + Simple_A
40
Lander-Waterman
30 20
模型进行标签覆
10
盖深度的评估。
0
a.
b.
1x 2x 3x 4x 5x 6x 7x 8x 9x 10x
Read depth
图3. 测序质量结果评估
标签序列在基因组中的特异性评估
在全基因组范围内选取分布均匀的标签，标签在基因组上的特异性通过该物种已有参考基因组（全基 因组序列、BAC或Fosmid序列等）进行评估，评估结果如下图所示：
大小
数据聚类
形状
颜色
9 BIOMARKER TECHNOLOGIES
SLAF-SEQ TECHNOLOGY
高准确性
不同于传统分子标记形式，数字化信号和高覆盖度保证了获得标签的准确性。
chr1
CATACATTAAGGAGTAATAAATTTATTACATCATCATCGGAGTTTTAGCAXXXXXXXXXXTTGGTTGCCAAAAGCACTAGCTGAGTCTAAAAATCAAGTTTTAGCTTTGT
直接应用于后续工作
获得的分子标记为序列信息，可以直接用来设计引物，方便开展在更大的群体内的验证等工作，与下游工作顺 利接轨。
根据获得的标记序列设计引物 在BAC中利用引物进行筛选TAG..ATC
TAG..ATC TAG..ATC
TAG..ATC TAG..ATC
TAG..ATC
TAG..ATC
TAG..ATC
Fosmid序列 转录组数据
EST序列 群体材料选择
性状调查 近缘物种信息
方案设计
根据物种基因组信息、研究需求及材料情况设计实验方案，以保证标签的密度达到实验所需的饱和度，并使标 签尽可能均匀分布在基因组上。结果展示如下：
a.
b.
图2. 利用生物信息学进行目标物种基因组评估
Tip a. 图为在100Kb的 基因组区段内能获 得的序列标签数量 在染色体上的分布 图。
基于高通量测序平台对于目标物种在全基因组范围 内进行多态性分子标记的挖掘和分析，大大提高分 子标记的开发效率。掌握了目标物种丰富的多态性 信息，为该物种在分子育种和遗传进化研究方面打 下坚实的基础。
BIOMARKER TECHNOLOGIES 8
SLAF-SEQ TECHNOLOGY
四．技术优势
HWUSI-EAS1767:32:7:19:13444:10608:1#0-A/1 + Simple_A
GGAGTAATAAATTTATTACATCATCATCAGAGTTTTAGCAXXXXXXXXXXTTGGTTGCCAAAAGCACTAGCTGAGTCTAAAAATCAAGTT
HWUSI-EAS1767:32:7:21:14617:12441:1#0-A/1 + Simple_A
GGAGTAATAAATTTATTACATCATCATCAGAGTTTTAGCAXXXXXXXXXXTTGGTTGCCAAAAGCACTAGCTGAGTCTAAAAATCAAGTT
HWUSI-EAS1767:32:7:82:18467:9390:1#0-A/1 + Simple_A
GGAGTAATAAATTTATTACATCATCATCAGAGTTTTAGCAXXXXXXXXXXTTGGTTGCCAAAAGCACTAGCTGAGTCTAAAAATCAAGTT
SLAF 多态性SLAF
Marker
在全基因组范围内进行的高密度的SLAF-seq分子标记开发，可以检测到SNP、InDel两种类型的多态性差异 （下图）
分子标记在染色体上的分布情况
以100Kb的基因组区段为扫描窗口，分析每条染色体上SLAF标签、多态性SLAF标签及群体中多态性分子标记的 分布情况，结果展示如下：
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三．基于SLAF-seq技术的关联性图谱绘制
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四．基于SLAF-seq技术的多态性图谱绘制
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基于SLAF-seq技术的结果展示
25
一．成功案例—水产动物高密度遗传图谱构建
25
二．成功案例—经济作物关联分析定位抗性基因
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SLAF-SEQ TECHNOLOGY
简化基因组深度测序技术 ——SLAF-seq
chromosome11
chromosome12
0M
10M
20M
30M
40M
Polymorphism_SLAF Distribution on Chromosome
chromosome01
10
5
chromosome02
chromosome03
chromosome04
chromosome05
chromosome06
GGAGTAATAAATTTATTACATCATCATCAGAGTTTTAGCAXXXXXXXXXXTTGGTTGCCAAAAGCACTAGCTGAGTCTAAAAATCAAGTT
HWUSI-EAS1767:32:7:45:45310:60600:1#0-A/1 + Simple_B
GGAGTAATAAATTTATTACATCATCATCGGAGTTTTAGCAXXXXXXXXXXTTGGTTGCCAAAAGCACTAGCTGAGTCTAAAAATCAAGTT
利用永久群体进行分子标记开发，根据标记间的重 组率进行Linkage study分析，构建该物种高密度 遗传图谱。对于没有基因组的物种的分子育种研究 提供有效数据。同时在全基因组水平开发分子标记 构建的高密度连锁群，可以极大提高具有复杂基因 组物种的De novo全基因组精细图谱的完整性。
目标性状相关的 基因组区段或候选功能基因快速定位
chromosome07
0
0
chromosome08
chromosome09
chromosome10
chromosome11
chromosome12
0M
10M
20M
30M
40M
SLAF标签在染色体上的分布情况
多态性SLAF标签在染色体上的分布情况
群体间差异的分子标记在染色体上的分布情况
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chromosome01
SLAF Distribution on Chromosome
chromosome02