近年来,随着分子标记检测技术不断发展,分子育种进入了全基因组选择时代。相对于传统育种手段,全基因组选择能显著提高估计育种值准确率、缩短育种年限,已应用于奶牛、生猪的品系选育以及重要作物品种改良中。ThermoFisher基因芯片平台在农业分子育种方向不断创新,芯片数据稳定性、有效性和检测通量灵活性等多项指标引领分子育种行业。
近日,北京康普森生物技术有限公司(简称:康普森)宣布联合ThermoFisher生物基因芯片平台,依托包括中国农业大学、中国农业科学院畜牧兽医研究所和中国农业科学院作物科学研究所等单位的国内顶级农业科研院所的技术支撑,启动中国首个十万样本基因芯片定制计划。
该项合作充分利用了ThermoFisher基因芯片平台在农业基因分型芯片方面的强大技术优势和定制化经验。芯片制造的一致性,无SNP丢失或批间差,及ThermoFisher公司的专业定制能力,成为合作成功的决定因素。
此前,康普森已经在ThermoFisher基因芯片平台成功开发了中国首款鸡55K芯片,猪55K芯片等。这些分型方案是基因组选择的关键,可应用于家畜、家禽和植物等具有重要经济意义物种的分子育种。
该十万样本首期定制芯片计划涵盖了猪、鸡、大豆等重要农业经济物种,在ThermoFisher基因芯片分型平台设计中国品种特有信息的检测位点,芯片位点信息涵盖相关领域科学家多年的研究成果,位点信息主要分为4部分:
GWAS和QTL分析数据(30%)
亚洲品种特异的SNP位点(10%)
最新的中外品种高通量测序数据(20%)
现有的商品化芯片位点(40%)等
形成一系列适合中国农业分子育种研究的专有芯片,用于检测生长性状、繁殖性状、抗病性状及饲料报酬等多个重要经济指标。
ThermoFisher基因芯片分型平台对每个物种的不同性状进行精细的探针设计,多态性位点的基因组平均分布,已有商业化芯片的有效位点覆盖,自有数据库的验证位点比对以及灵活的检测通量,充分优化定制芯片设计,确保了定制芯片的通用性、最大化的数据可利用性和全基因组选择育种的最佳性价比,同时满足中国农业分子育种科研工作者及企业的需求。
该计划第一期与国内数十家育种领军企业合作,共同建立猪、鸡、大豆的分子育种产业检测平台,ThermoFisher的AxiomHT平台能够快速、持续和经济地生成高质量的基因分型数据,满足检测平台常规行业检测的所有需要。
ThermoFisher在成功开发基因分型方案方面积累了大量宝贵的经验。ThermoFisher定制芯片基于原位光蚀刻技术,无标记批间差和数据丢失,灵活靶向不同标记,支持将多个物种设计到一张芯片上,完美支持多倍体物种的设计。灵活多样的探针设计策略,以及生物信息学团队直接和客户互动完成设计,保证了高质量的芯片产品和数据表现。
目前已经完成了几十个农业定制芯片,广泛应用于目标性状位点及功能基因定位、分子育种、群体基因组学分析、品种资源鉴定等领域。国内的小麦,玉米、水稻、大豆等研究领军人物,均与ThermoFisher开展广泛深入的合作,开发了WheatK,MaizeK,Maize55K,Rice55K,SoybeanK等多款定制化基因分型芯片,这些芯片在相应研究和产业领域广受好评。
基因芯片开发及检测流程
实验流程方面,GeneTitan平台整合了扫描仪、洗涤工作站和杂交炉,整个流程自动化,无需手动的芯片处理和成像,排除了人为误差,提高了工作效率和准确度。AxiomAnalysisSuite图像化软件自动完成从原始数据到基因分型结果的数据分析流程,并能给出聚类成簇图,支持二倍体和多倍体物种的自动基因分型,无需人工校正,支持各种通用格式的数据输出。
灵活的定制芯片格式和通量
ThermoFisher基因芯片平台的基因分型方案为客户提供了可定制、经济高效且自动化的基因分型工具,其灵活的定制格式和通量为客户提供了多种多样的选择,创新的设计策略和先进的生物信息学软件能够对二倍体和多倍体基因组进行自动基因分型和聚类,高度准确地鉴定、验证和筛选与理想的遗传性状相关的遗传标记。
ThermoFisher是基因分型芯片定制化的领导者,在农业研究领域也提供了多款利用专家设计项目设计而来的动植物目录芯片。
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