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我科學家開發出高密度液相生物芯片

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  近日,中國農業科學院作物科學研究所作物分子育種技術和應用創新團隊與相關企業組成聯合研究小組,開發出可以取代固相芯片的高密度靶向測序-液相芯片技術體系。相關研究成果發表在《分子育種(Molecular Breeding)》等期刊上。

  

  生物芯片作為制約生物育種的關鍵技術,從源頭上決定了種業科技水平和國家糧食安全。長期以來,我國依賴跨國公司進行高密度固相芯片的設計、制作和檢測,導致與芯片有關的分子育種成本高昂、種業發展受到極大限制。因此亟待發展能夠替代固相生物芯片、更加簡單高效的分子檢測方法和技術。

  該聯合研究小組首先從玉米基因組中挑選多態性高、缺失率低、分布均勻的20K SNP標記,結合靶向測序基因型檢測技術,對標記探針進行液相捕獲,完成了一系列液相芯片標記的開發。隨后,經過技術優化和改進,實現單個位點擴增多個SNP(mSNP),并使液相芯片的檢測效率增加到40K mSNP、260K SNP、912K 單倍型,通過控制測序深度可以獲得1K-40K的任意位點。聯合研究小組以玉米為例,采用867份玉米自交系和不同標記類型,通過多樣性、群體結構、連鎖非平衡衰減和全基因組關聯分析,進行了技術驗證。

  靶向測序-液相芯片技術具有平臺廣適性、標記靈活性、檢測高效性、信息可加性、支撐便捷性和應用廣譜性,可取代現有固相芯片,應用于基因組學、遺傳學和育種。目前已經在13種農作物、蔬菜以及動物和微生物中開發了液相芯片50余套。(通訊員 衛斐)

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