近两年来，随着HiFi测序与ONT超长测序的不断发展，基因组完成图（也称0 gap基因组）逐渐成为基因组研究的新潮流，目前已构建了人、水稻、拟南芥、玉米、香蕉等多个物种的基因组完成图。作为三代测序的领跑者，永利集团3044在基因组完成图方面也积累了丰富的项目经验，首批项目-水稻基因组完成图已见刊于Molecular Plant。为使科研人员能更好了解基因组完成图的技术背景与测序策略，本期小编将详细介绍菲沙在植物、动物与真菌基因组完成图方面的项目经验。
01
植物基因组完成图
水稻基因组完成图
项目背景：客户前期已组装多个版本的水稻基因组（最好的组装版本仅剩7-8个gap），拥有包括BAC、Illumina、Hi-C、PacBio CLR在内的多种测序数据。
测序策略：HiFi（23-103×）+CLR（130×）
组装策略：
组装结果：
组装的水稻基因组大小为391.56-395.77Mb，12条染色体中有10条染色体都实现了端粒到端粒的组装，BUSCO评估基因组完整性为99.88%。
图1 水稻基因组完成图
2
花卉基因组完成图
项目背景：已发表多个近缘种的染色体水平基因组，survey分析表明基因组大小为340Mb，杂合为3%，重复率为40%。
测序策略：HiFi（90×）+Hi-C（200×）
组装策略：Hifiasm+Hicanu
组装结果：
鉴于高杂合，后续对该物种进行了基因组分型，两个单倍型基因组大小分别为340Mb与342Mb，Contig N50=17Mb，60%的染色体仅由1条contig组成，BUSCO评估基因组完整性为98%，这表明组装得到了该花卉的基因组近完成图。
图2 花卉基因组近完成图组装结果统计
3
中草药基因组完成图
项目背景：已发表多个近缘种的染色体水平基因组，survey分析表明基因组大小为500Mb，杂合为1%，重复率为45%。
测序策略：HiFi（40×）+Hi-C（100×）
组装策略：Hifiasm+Hicanu
组装结果：
组装的基因组大小为530Mb，Contig N50=22Mb，其中3条染色体仅由1个contig组成，达到了0 gap水平，BUSCO评估基因组完整性为99%，这表明组装得到了该中草药的基因组近完成图。
图3 中草药基因组近完成图组装结果统计
02
动物基因组完成图
软骨鱼基因组完成图
项目背景：已发表多个近缘种的染色体水平基因组，survey分析表明基因组大小为600Mb，杂合为1%，重复率为30%。
测序策略：HiFi（30×）+Hi-C（100×）
组装策略：Hifiasm
组装结果：
组装的基因组大小为600Mb，Contig N50=25Mb，其中8条染色体仅由1个contig组成，达到了0 gap水平，BUSCO评估基因组完整性为99%，这表明组装得到了该软骨鱼的基因组近完成图。
图4 软骨鱼基因组完成图组装结果统计
2
硬骨鱼基因组完成图
项目背景：已发表多个近缘种的染色体水平基因组，客户需构建同属两个不同物种的基因组完成图。survey分析表明两条鱼基因组大小为570-630Mb，杂合为0.5%左右，重复率为30%左右。
测序策略：HiFi（40-50×）+Hi-C（100×）
组装策略：Hifiasm
组装结果：
组装的基因组大小为650Mb，Contig N50=22Mb，90%的染色体都只由1个contig组成，均达到了one contig，one chromosome水平，BUSCO评估基因组完整性超过99%，这表明组装得到了该硬骨鱼的基因组近完成图。
图5 硬骨鱼基因组完成图组装结果统计
03
真菌基因组完成图
真菌基因组较小，基因组复杂度低于动植物基因组。仅使用HiFi+Hi-C策略即可完成真菌基因组近完成图水平的组装。实际项目中，我们对某真菌（基因组大小50Mb）进行110×的HiFi测序、100×的Hi-C测序，利用Hicanu组装、Hi-C辅助组装后，最终构建的基因组大小为50Mb，Contig N50=4Mb，有3条染色体仅由1个contig 组成，达到了0 gap水平，BUSCO评估基因组完整性97%，这表明组装得到了该真菌的基因组近完成图。
图6 真菌基因组的Hi-C互作热图（近完成图）
丰富的项目经验+专业的服务团队，永利集团3044愿与您携手构建更多的基因组完成图，来深入探讨自然的无穷奥妙。
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