植物细胞器基因组拼接算法研究与实践开题报告

全文总字数：2587字

1. 研究目的与意义

随着基因测序技术的发展，测序成本越来越低，海量的测序数据却因基因组装配技术的瓶颈而无法被充分应用。

现有技术一般是先通过测序得到dna序列的短片段，然后利用计算机方法将其组装成长片段，通过实验确定的生物标记ssr以及重测序得到的snp将其定位。

对于基因组中存在的gap，在分析杨树及已发表的其他柳树树种的数据和开展比较基因组算法研究的基础上进行填补，并开发ssr标记加以验证。

2. 国内外研究现状分析

目标区域测序是目前基因组学研究中的一个热点技术，主要原因是全基因组测序需要耗费大量的成本和时间。

所以有选择性（目标序列捕获）的深度测序是目前基因组研究的明智选择，当然不断改进的测序技术和不断改进的生物信息分析将会大幅度的降低成本和时间。

当人们只对部分基因组进行测序时，在相同成本下，研究者可以研究到更多的样本数量和测到更深的深度。

3. 研究的基本内容与计划

1. 目标序列捕获系统的构建。

首先根据对目标区域的覆盖程度设计并合成探针，再利用罗氏的nimblegen基因捕获芯片将簸箕柳dna文库与设计好的探针进行杂交，杂交后通过洗脱得到杂交片段。

将富集的片段进行扩增，最后得到目标区域的富集序列文库，进而进行高通量测序。

4. 研究创新点

通过设计ssr、snp分子标记并辅助以比较基因组算法，仅针对于长于100kb的序列骨架，可望在不需要太大投入的情况下，取得较好的结果，大大提高组装序列在染色体上的覆盖度。

高精度的簸箕柳染色体的重要意义就是在于可以迅速获得目标基因区的序列，了解目标基因区的基因组成及其功能，从而将目标基因区域的解析分辨率精确到单个基因，为未知基因的克隆提供了方便快捷的途径。

本课题拟以簸箕柳为材料，引入第三代测序技术和基因捕获技术，同时将借鉴美国马里兰大学与中国科学院合作研发的针对三代测序技术的基因组装算法sparseassembler和相关软件dbg2olc设计最优的簸箕柳的染色体拼接策略。