兩種不同測(cè)序方法對(duì)胡蘿卜軟腐果膠桿菌全基因組測(cè)序結(jié)果的初步比較.pdf

1、高通量測(cè)序技術(shù)（High-throughput sequencing）又稱(chēng)“下一代”測(cè)序技術(shù)(“Next-generation”sequencing technology)，相比之前的室內(nèi)培養(yǎng)、指紋圖譜技術(shù)、DGGE克隆測(cè)序以及第一代測(cè)序技術(shù)具有特別明顯的優(yōu)勢(shì):測(cè)序速度快、通量大，得到更多的物種分類(lèi)信息以及功能基因數(shù)據(jù);并且相比較第一代測(cè)序成本更低、操作更加簡(jiǎn)單。目前二代測(cè)序已經(jīng)得到全面的發(fā)展，其應(yīng)用十分廣泛。第三代測(cè)序技術(shù)（單分子測(cè)序

2、技術(shù)）發(fā)展迅猛，其更低成本和更加讀長(zhǎng)的序列越來(lái)越收到科學(xué)界的關(guān)注?；诖?，我們通過(guò)比較胡蘿卜軟腐果膠桿菌(Pectobacterium carotovorum subsp.carotovorum，Pcc)全基因組二代和三代測(cè)序結(jié)果，客觀(guān)反映不同測(cè)序技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　1.第二代測(cè)序技術(shù)對(duì)胡蘿卜軟腐果膠桿菌全基因組測(cè)序分析:本實(shí)驗(yàn)選用的是Illumina公司開(kāi)發(fā)的第二代測(cè)序技術(shù)Hiseq測(cè)序平臺(tái)，對(duì)Pcc進(jìn)行測(cè)序分析研究。首先對(duì)測(cè)序

3、結(jié)果進(jìn)行組裝，獲得總長(zhǎng)度為4，899，898bp的基因組。通過(guò)對(duì)測(cè)序基因的KEGG注釋?zhuān)l(fā)現(xiàn)PccS1中參與膜轉(zhuǎn)運(yùn)的基因最多，達(dá)911條，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它注釋基因，表明PccS1可以通過(guò)膜轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換，從而適應(yīng)復(fù)雜的外界環(huán)境。通過(guò)對(duì)分泌蛋白的注釋分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)T3SS數(shù)量最多，表明PccS1主要通過(guò)Ⅲ型分泌系統(tǒng)(T3SS)進(jìn)行。綜上所述，該研究為進(jìn)一步探討Pcc的致病機(jī)制和制定病害防控策略提供技術(shù)支持。
　　2.第三

4、代測(cè)序技術(shù)對(duì)胡蘿卜軟腐果膠桿菌全基因組測(cè)序分析:第三代測(cè)序技術(shù)Pacific Biosciences公司的SMRT(single molecule real-time)技術(shù)，為單分子測(cè)序技術(shù)，在高速測(cè)序、長(zhǎng)序列產(chǎn)出和低成本方面有著巨大的潛力。本實(shí)驗(yàn)室的三代測(cè)序技術(shù)采用了PacBio RSⅡ測(cè)序機(jī)型，對(duì)胡蘿卜軟腐果膠桿菌進(jìn)行了基因組DNA測(cè)序，對(duì)測(cè)序得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單生物信息學(xué)分析，如基因組概況、基因組分析、基因功能注釋等。本研究測(cè)得Pc

5、cS1全基因組4，896，358bp，預(yù)測(cè)到4520個(gè)基因，通過(guò)KEGG數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建代謝通路，共有4197個(gè)蛋白具有明確的生物學(xué)功能。
　　3.兩種測(cè)序技術(shù)的比較:(1)新的DNA測(cè)序技術(shù)有助于人們以更低廉的價(jià)格，更全面、更深入地分析基因組、轉(zhuǎn)錄組及蛋白質(zhì)之間交互作用組的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。第二代測(cè)序技術(shù)可以獲得相對(duì)較短、但是堿基準(zhǔn)確率較高的序列，通過(guò)組裝獲得整個(gè)生物基因組，但是操作過(guò)程需要較多步驟;第三代測(cè)序操作更加簡(jiǎn)單、測(cè)序讀長(zhǎng)更長(zhǎng)，成本

6、會(huì)更低，但是其錯(cuò)誤堿基比例更多。第二代測(cè)序技術(shù)目前應(yīng)用的更加廣泛，基于成熟的數(shù)據(jù)分析平臺(tái)以及比較健全的數(shù)據(jù)庫(kù)等，單分子測(cè)序技術(shù)還處于初步發(fā)展的階段，在這方面還存在很多的挑戰(zhàn)。(2)兩種測(cè)序平臺(tái)對(duì)樣品PccS1基因組測(cè)序結(jié)果顯示，二代測(cè)序測(cè)得基因組長(zhǎng)度比三代測(cè)序長(zhǎng)3540bp，測(cè)得基因數(shù)多222個(gè)，二代測(cè)序比三代測(cè)序測(cè)得含有COG基因數(shù)目多892個(gè)。
　　總的來(lái)說(shuō)，目前第二代測(cè)序技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中更加便利與完善，與第三代測(cè)序技術(shù)相比，