中国科学院植物研究所系统与进化植物学国家重点实验室

中国珍稀濒危植物DNA条形码鉴定平台

DNA Barcode of Rare and Endangered Plant (BREP)

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高通量技术在DNA条形码中的应用

DNA条形码鉴定方法是以相似性搜索算法、距离法和建树法为原理,对物种进行快速鉴定的方法, 方法的实施就需要信息量庞大的标准条码数据库做支持。 参考序列的覆盖度越广,数据库的丰富度就越大,基于以上原理的鉴定方法才越可靠。 然而对不同物种同一片段序列的获得如采用传统的Sanger法测序既耗时又耗力,如用高通量测序就快速便捷很多。

下一代测序技术(Next Generation Sequencing ,NGS),即高通量测序技术, 是相对于Sanger双脱氧核苷酸末端终止法测序而言的第二代测序技术。 最早涉足NGS领域的要数罗氏(Roche)、应用生物系统(Applied Biosystems,ABI)和Illumina三家公司, 他们先后推出了各自的高通量测序平台。高通量测序技术均旨在对单一样品的分析, 不涉及区分样品,因而单个序列读长很短,常不足150bp。相比之下,Roche公司的454 GS FLX测序仪可以达到500碱基的读长。

高通量测序仪

由于高通量测序仪主要为全基因组测序、转录组测序等单一样品测序而设计, 目前还不能实现对大量样品的同时分析,但如果对样品做适当标记,高通量测序技术, 特别是单个读长接近Sanger测序法的测序技术便可以用于大量样品的序列测定。我们经过长期的系统学研究及大量的实验分析, 对植物通用的4条DNA条形码设计了标记引物,该技术可同时标记906个不同样品, 应用454技术906个样品的4种条形码可同时测序,大量节省时间和经费,有力促进DNA条形码参考序列库建设。

测序流程

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叶绿体基因组中高变基因标记筛选

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