育種と選抜を改良

ある生物種におけるゲノムとエピゲノムが与える形質への寄与と微生物適応のトラッキング

動植物シーケンス

De Novo 動植物シーケンス

研究プロジェクトが新規生物種にフォーカスしたり、これまで遺伝ツールを使って調査されていなかった場合は、 de novo シーケンス が最初のステップとなります。このステップでは動植物の昨日と環境との相互作用の基礎となる遺伝情報を理解することができます。長いペアエンドとメイトペア技術から得られるシーケンスデータを利用し、研究者はゲノムをアセンブルすることでゲノムマッピングを行います。またSNPおよびその他の遺伝多型の探索のために、ゲノムアセンブル情報を使ってさらにリシーケンス解析を行います。

Plant and Animal Sequencing
 
全ゲノムリシーケンス

生物種のリファレンスゲノムができたら、遺伝子、SNP、構造多型の探索および遺伝型決定には全ゲノムリシーケンスが適したアプローチです。これらの解析で得られる情報は、現在の遺伝マップの隙間を埋め、育種選抜を向上し、生物種内および生物種間における比較ゲノム解析を可能にします。

動植物におけるトランスクリプトーム解析

RNAシーケンス は動植物における遺伝子発現の革新的な探索ツールで、発達や病気、ストレス下の遺伝子発現レベルの変化に新たな明察をもたらします。このアプローチは遺伝子およびタンパク質機能と相互作用を明確化したり、組織特異的なRNA転写産物(mRNA、ノンコーディングRNA、低分子RNAなど)およびcSNPを同定したりすることができます。

動植物におけるエピジェネティクス解析

環境に対して起こる順応的反応(食品の利用、干ばつなど)は、動植物において表現型を変えるきっかけをもたらし、生存能力や生殖状況に影響をもたらすことがあります。シーケンス解析を用いてDNAメチル化、クロマチン構造、低分子RNA発現の変化を調べることにより、研究者は エピジェネティクス の要因がどのようにこうした変化や形質に貢献しているのかを理解することができます。

ターゲットリシーケンス

ターゲットリシーケンス は、エクソームや大規模な関連解析などで得られたある特定のゲノム領域をディープシーケンスするアプローチです。効率よく経済的なこのシーケンス手法は、事前に決められたゲノム領域を多くのサンプルに対して解析することで、共通した、あるいは稀な多型(SNP, CNVなど)を同定することができます。これらの多型は育種決定の手助けとなるものであったり、動植物における病気や寄生の感受性に関連するものである場合があります。

シーケンスによるジェノタイピング

次世代シーケンサー(NGS)を用いたジェノタイピング(GBS: Genotyping by sequencing)は、新しい動植物の新たなSNPを探索する低コストな遺伝スクリーニング手法で、ジェノタイピング解析を行うことができます。低コストのツールのためルーチンのスクリーニングとして使うことができ、育種の現場において投資利益を迅速化することができます。

この手法は遺伝マッピング、戻し交配ラインのスクリーニング、純度試験、ハプロタイプマップの構築、および植物における遺伝評価と関連性研究などにお使いいただけます。

土壌と農業におけるメタゲノム

シーケンスは メタゲノム, 解析を大きく変換しました。培養することなく、大規模な微生物集団を直接自然環境から解析できるこの手法により、動物の消化を促進する胃の微生物であったり、窒素固定に関係する根の微生物など、動植物の発生に関連する微生物集団の複雑性および多様性についての情報を手にすることができます。

次世代シーケンサー(NGS)は微生物研究において、先端ツールとして活用されています。NGSは既知情報を必要とせずゲノムを測定でき、培養することができない生物種においても解析が可能です。1塩基の解像度は、ラボあるいは環境における短期間の微生物適応性のトラッキングを行えます。

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