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伴随着测序技术的高速发展,下一代测序(Next Generation Sequencing,NGS)是目前核酸序列分析领域的主流测序技术,被广泛用于各类组学的研究。NGS是一种通量高、覆盖度广、快速有效的全基因组重测序手段,为生物技术作物分子特征解析提供了新的选择。分子特征是对生物技术作物在基因组上的改变及其产生的影响进行全面准确的描述。本研究以生物技术水稻作为实验材料,构建生物技术作物分子特征解析的数据分析体系。主要研究内容与结果如下:1.建立了生物技术作物分子特征解析的NGS分析方法。以抗虫水稻科丰2号为研究材料,利用NGS技术初步建立生物技术作物分子特征解析的数据分析体系。分析结果与hiTAIL-PCR方法获得的科丰2号水稻分子特征结果一致,证明了该分析体系的可行性及可靠性。同时,该分析体系提供了一种较为简单的分子特征解析策略,即只需利用NGS解析插入位点,采用PCR扩增获得插入位点处的外源DNA全长序列。对于外源DNA片段相对较短的情况,这种方法简单易行、适用性强。2.获得了T1C-19和T2A-1两种水稻的分子特征信息,并进一步完善了基于NGS的分子特征解析体系。针对两种材料外源片段结构的复杂性,采用了个性化分析的方式,通过测序数据的挖掘分析、外源片段拷贝数预测,获得了两种材料的分子特征:T1C-19水稻的外源插入片段为2个拷贝的T-DNA同向串联重复,采用PCR验证了此结构;T2A-1水稻ubiquitin基因部分序列反向互补,采用PacBio三代测序验证了此结构。因此,该分析体系提供了另一种分子特征解析策略,即利用NGS获得分子特征信息,利用PCR扩增、三代测序等进行验证,该解析策略对解决外源DNA串联重复问题提供了参考方法。此外,对于单株作物获得的测序数据,直接可以对其纯合及杂合状态进行判定,为生物技术作物的遗传选育、品种鉴定提供服务。综上,本论文的研究结果显示,基于NGS技术的生物技术作物分子特征解析体系,克服了传统分析方法的不足,对于生物技术作物的审批、监管、追溯和标识等方面具有重要意义,此外,也为生物技术作物成分检测技术的发展提供技术支持。