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在生物技術高度發(fā)展的今天,種質資源已經成為重要的戰(zhàn)略資源,也是衡量綜合國力的指標之一。種質資源既是發(fā)展種業(yè)的種源,也是人類社會可持續(xù)發(fā)展的根本。制定合理的種質資源保護策略,加強對生物多樣性的保護、維持和可持續(xù)利用,關系到國民經濟發(fā)展和社會穩(wěn)定。 凌恩生物明星產品,種質資源數(shù)字化解決方案重磅來襲!一站式服務,打造種質資源農業(yè)育種全套分析流程!四大模塊分析內容,全方位開展高質量農業(yè)育種研究!組學數(shù)據-育種高通量表型數(shù)據聯(lián)合構建農業(yè)育種平臺!  圖1 育種項目研究策略種質資源又稱遺傳資源。種質是指生物體親代傳遞給子代的遺傳物質,它往往存在于特定品種之中。如古老的地方品種、新培育的推廣品種、重要的遺傳材料,野生近緣植物以及利用上述繁殖材料創(chuàng)造的各種遺傳材料,都屬于種質資源的范圍,是作物遺傳改良和相關基礎研究的物質基礎。 圖2 我國農作物種質資源的分布動植物育種則是在種質資源的基礎上,通過創(chuàng)造遺傳變異、改良遺傳特性,以培育具有優(yōu)良性狀的動植物新品種的技術,育種對發(fā)展畜牧業(yè)和種植業(yè)具有非常重要的意義,具有提高抗逆性,提高產量,促進變異的積累和增加的作用。  圖3 農作物大規(guī)模育種技術
 圖4 動物大規(guī)模育種技術 通過收集農業(yè)動植物自然群體、分離群體、種質資源等,結合表型性狀,全基因組關聯(lián)(GWAS)以及QTL定位關鍵農藝性狀候選基因,開展農作物功能SNP標記芯片研究以及育種在線分析平臺開發(fā)。 圖5 凌恩生物農業(yè)育種項目分析流程1、全基因組重測序/簡化基因組測序 篩選動植物育種的骨干親本或者重要育種親本,以及從全國甚至全球收集的優(yōu)良品種群體,開展動植物群體全基因組重測序或者簡化基因組測序,并在此基礎上對群體進行差異性分析,篩選到大量SNP位點,作為后續(xù)動植物育種的基礎。根據不同的研究需求,我們提供了三種測序模式,如下: 圖6 凌恩生物農業(yè)育種項目三種測序模式2、基因定位 數(shù)量性狀在遺傳上是由很多基因控制的,很大程度上受環(huán)境因素影響,控制數(shù)量性狀的主效基因位點稱為QTL(Quantitative Trait Locus),QTL定位就是確定數(shù)量性狀基因在染色體上的位置的方法。利用組學測序技術,可快速開發(fā)出成千上萬的SNP位點,用于遺傳圖譜構建與QTL定位。結合動植物優(yōu)良品種性狀,定位獲得重要農藝性狀相關的核心種質SNP位點。 圖7 重要農藝性狀相關的核心種質SNP位點定位3、育種芯片設計 育種芯片可以更加精準和快速定位與特定性狀相關的候選基因進行品系鑒定、優(yōu)勢性狀篩選、群體遺傳學分析、親緣關系分析等。 (1)SNP位點挑選 篩選在全基因組上分布均勻、信息量最高,且與物種優(yōu)良性狀相關SNP位點。SNPs篩選規(guī)格包括5k、10k、20k……90k個SNP。 (2)育種捕獲芯片合成 根據篩選到的SNP位點合成液相捕獲芯片,能夠提供靈活設計合成方案以及更為豐富的基因組變異信息,可用于物種優(yōu)良品種的種質資源評價及分析。 (3)大規(guī)模樣品基因型篩選 利用合成的動植物育種芯片,開展動植物個體大規(guī)模育種研究。  圖8 育種芯片產業(yè)化 4、構建育種分析平臺與數(shù)據庫 基于芯片的大規(guī)模育種研究數(shù)據結果,凌恩生物提供成熟的育種在線分析平臺構建服務。旨在提供能夠大批量處理海量SNP標記數(shù)據、操作簡單快捷的分析工具,輔助科研人員開展全基因組SNP標記輔助分子育種計劃。凌恩生物Visual Genomics全基因組分子育種平臺,是一款輕量級的育種系統(tǒng),專門針對高校、科研院所的育種團隊進行研發(fā)設計。凌恩生物整合多種育種方法、策略、模型,指導聚合優(yōu)質遺傳資源,實現(xiàn)聚合育種。以系譜信息為核心,圍繞構建育種平臺信息如下: 圖9 凌恩生物聚合育種體系平臺構建 凌恩實例一:水稻全基因組SNP標記分子育種平臺 凌恩生物旗下盈飛生物團隊助力廣東省某研究院,錄入上千例水稻SNP芯片數(shù)據信息,整合表性數(shù)據,成功構建水稻全基因組SNP標記分子育種云平臺。該平臺整合了數(shù)據存儲、調取及深度加工分析等多項功能,可大批量進行海量SNP標記處理及分析,旨在為育種工作者提供高效便捷的分析工具,輔助育種家開展分子育種計劃,加速育種效率?;诖似脚_應用,該研究院已成功實現(xiàn)育種周期減半,大大提升了科研產業(yè)化效率,產業(yè)結果創(chuàng)造社會經濟效益數(shù)百億元。 圖10 水稻全基因組SNP標記分子育種平臺主頁
 凌恩生物旗下盈飛生物團隊根據某海洋魚類育種特點、育種目標、戶需求進行個性化定制開發(fā),整合表型和基因數(shù)據構建育種模型,通過育種模型進行育種值的估計、排序,加快育種效率。旨在為科研人員提供能夠大批量處理海量SNP標記數(shù)據、操作簡單快捷的分析工具,輔助開展重測序分析、群體遺傳學分析、全基因組選擇育種、標記定位、搜索和查看育種相關的區(qū)間基因和功能。 圖11 某海洋魚類全基因組分子育種平臺主頁 動植物種質資源數(shù)字化解決方案以及農業(yè)育種平臺構建,
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