The Crop Journal | 华中农业大学开发一种高效低成本的多重靶向分型系统

以下文章来源于The Crop Journal ，作者编辑部

表型的种间和种内变异通常是普遍存在的，并且与基因组突变和表观基因组变异密切相关，而智能设计育种作为一种运用先进的遗传学和基因组学技术改良农作物的育种方法，其中基因型鉴定发挥着重要的作用。因此，剖析基因组和表观基因组的变异成为解析表型变异的关键。自2003年人类基因组计划完成以来，二代测序技术的成本大大降低，因此出现了许多基于二代测序进行基因分型和甲基化基因分型的系统或软件。然而，仍然缺乏既高效低成本又能够自动化分析目标区域基因型和DNA甲基化水平的系统。

近日，华中农业大学在The Crop Journal在线发表了题为“iBP-seq: An efficient and low-cost multiplex targeted genotyping and epigenotyping system”的研究论文，作者将二代测序与多重PCR相结合，开发了一个适用于多个物种进行高效低成本的靶向基因分型和甲基化分型系统，命名为iBP-seq，并对其进行了基准测试和应用，同时构建了自动化分析网站方便无生物信息学基础的人员使用。

研究者首先开发了iBP-seq系统（图1A），利用已公开发表的控制玉米株高的qPH7群体对该系统进行基准测试，并成功精细定位qPH7位点。为了研究iBP-seq系统的适用性，研究者成功对玉米RIL群体构建了遗传图谱，同时对CRISPR/Cas9编辑的玉米材料个体进行编辑类型检测和基因型鉴定。为了进一步探索iBP-seq系统是否可用于目标区域的DNA甲基化水平检测，研究者将被亚硫酸氢盐处理过的四种玉米自交系DNA等量混合，采用iBP-seq方法成功得到了2个目标区段的甲基化水平。通过评估iBP-seq用于基因分型和甲基化水平检测的成本，发现每个位点每个样本的成本远远低于市场价格。最后，研究者针对iBP-seq的分析流程构建了一个自动化分析网站，便于使用者更好的体验（http://zeasystemsbio.hzau.edu.cn/tools/ibp/）。

综上所述，该研究开发了一种低成本靶向基因分型和甲基化分型技术，可广泛应用于分子育种目标位点分型、目标基因精细定位、连锁群构建、CRISPR编辑检测和目标区域甲基化程度鉴定等方面，帮助使用者理解基因对农艺性状的贡献程度，进而实施更精细化的品种改良策略，提高智能设计育种的精准性和效率性。

作者和基金项目

华中农业大学植物科学技术学院博士研究生李娟、硕士研究生韩瑞和博士研究生李若楠为该文共同第一作者，华中农业大学植物科学技术学院李林教授和信息学院冯在文副教授为共同通信作者。该研究得到国家自然科学基金项目（32272158）、湖北洪山实验室重大项目（2021hszd008）、海南崖州湾种子实验室（B21HJ8102）和华中农业大学科技自主创新基金（2021ZKPY001）的资助。

本文转载自The Crop Journal

转自：“植物生物技术Pbj”微信公众号

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