真菌基因组de novo测序,是一种在无参考基因组的情况下,对微生物基因组序列进行从头组装,并结合数据库对基因组进行注释,以此为基础开展相关下游分析的产品。由于真菌基因组通常更大,我们有Pacbio和ONT nanopore 两种长片段测序平台可选,并提供llumina测序用于校正,采用二代+三代的组合策略进行真菌基因组分析,提高基因组序列组装的完整性和可靠性。随着测序技术的发展、测序成本的降低,完成某真菌的全基因组序列图谱已成为必然趋势。一个物种基因组序列图谱的完成,将带动该物种一系列后续研究的开展。

 

应用领域

1.食品、能源等工业领域工程菌构建
2.真菌遗传进化分析
3.辅助多组学分析

 

 

技术路线

 

分析内容

标准信息分析
1.数据质控统计
2.基因组圈图
Pacbio/ONT序列组装
Illumina序列基因组校正
3.基因组组分分析
编码基因预测
tRNA预测
rRNA预测
sRNA预测
散在重复序列预测
串联重复序列预测
 
 
4.基础功能分析
Nr注释
Swiss-Prot注释
GO注释
KEGG注释
KOG注释
5.高级功能分析
PHI宿主互作注释
DFVF毒力因子注释
Pfam注释
CAZy注释
信号肽预测
次级代谢基因簇预测
高级分析
共线性分析
基因家族分析
共有性分析
进化树分析
 
 
 
 
 
 
 
 

 

样品要求

1)样品类型: DNA/菌体;
2)样品需求量:菌体样本:≥5g; 框架图基因组DNA:≥2μg;完成图基因组DNA:≥10μg;
3)样品浓度:≥30ng/µL;
4)样品纯度:OD260/280=1.8-2.0并确保DNA无降解,无污染。

 

 

项目周期

一般30个工作日,具体视基因组大小而定。

 

 

参考文献

[1] Moolhuijzen PM, Muria-Gonzalez MJ, Syme R, et al. Expansion and Conservation of Biosynthetic Gene Clusters in Pathogenic Pyrenophora spp. Toxins (Basel). 2020;12(4):242. Published 2020 Apr 9. doi:10.3390/toxins12040242

[2] Zhang S, He Y, Sen B, et al. Alleviation of reactive oxygen species enhances PUFA accumulation in Schizochytrium sp. through regulating genes involved in lipid metabolism. Metab Eng Commun. 2018;6:39–48.Published 2018 Mar 27. doi:10.1016/j.meteno.2018.03.002

 

 

 

 

 

Q1做真菌基因组前期准备工作?

A:(1)送样前先做菌种鉴定,确定是否目标菌株;

(2)注意保证不要有杂菌污染,特别注意是否存在细菌污染;

(3)建议先做基因组survey,评估基因组大小和杂合度,以此确定最佳的测序策略;

(4)做近缘物种调研,是否有可用的参考基因组,以便进行比较基因组研究。

 

Q2真菌基因组要做survey吗?为什么?

A:相对于细菌来说,真菌的基因组序列结构很复杂。目前,已经公布基因组序列的真菌物种比较少,大多缺乏参考序列、基因组大小、GC 含量、杂合度、重复序列等信息。然而,通过 survey 可以大概知道这些情况,为后续测序数据量的确定以及组装策略提供指导。所以对于背景信息未知的真菌,建议先做二代survey,确定基因组大小后,再测三代。

 

 

 

 

发表期刊:Toxins

影响因子:IF=3.895

 

研究背景

核腔菌属(Pyrenophora)是一类农作物致病真菌,Pyrenophora主要包含三类作物坏死性病原体物种P. teres f.teres(Ptt), P teres f. maculata(Ptm)和P. tritici-repentis(Ptr),它们的致病机理与自身产生的一些次生代谢产物有密切联系。目前关于此类致病菌的基因组信息研究较少,探讨此类真菌的基因组结构与潜在致病机理对于农作物疾病防控有重要意义。

 

实验设计

从环境中分离出两株对大麦高毒力耐受的HRS09122、HRS09139的Ptt菌株,提取DNA进行Pacbio测序。W1-1菌株DNA进行Illumina测序。采用Pacbio组装+Illumina校正的策略。

 

研究结果

通过基因组的组装,HRS09122和HRS09139两个菌株基因组大小分别为47Mb和50Mb。系统发育分析表明两个菌株属于Ptt菌属下的两个进化分支簇。与其他已知致病菌基因构建进化树,鉴定组装物种的系统发育特征(图1)。针对三类型6个菌株基因组统计致病性相关的三个基因家族基因簇长度分布(图2),详细对比基因组特征。

图1 系统发育进化分析(绿色:Ptt、红色:Ptm 蓝色:Ptr)

图2 各菌株基因家族基因长度统计

 

 

参考文献

Moolhuijzen PM, Muria-Gonzalez MJ, Syme R, et al. Expansion and Conservation of Biosynthetic GeneClusters in Pathogenic Pyrenophora spp. Toxins (Basel). 2020;12(4):242. Published 2020 Apr 9.doi:10.3390/toxins12040242