Generation of a high-resolution genome map using haploid and hybrid organisms and its application to genetic analysis

使用单倍体和杂交生物体生成高分辨率基因组图谱及其在遗传分析中的应用

• 批准号: 20H00429
• 负责人: 浅川 修一
• 金额: $ 29.12万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00429/
• 关键词: ハイブリッドゲノムシーケンシング; ハプロイドゲノムシーケンシング; アユ半数体; チョウザメ・ヘラチョウザメ; ナマズ・ギギ; マツタケゲノム解読; シイタケゲノム; 全ゲノムSNPタイピング; ハプロイド; ハイブリッド; 連鎖解析; ゲノム解析; 非モデル生物; 連鎖地図; SNPタイピング; ハイブリッド個体; 雑種個体; 半数体; エクソソーム; ダブルハプロイド; ハプロイドシーケンシング; ハイブリッドシーケンシング; クロマグロ×スマ; ニホン

アユの半数体、ブリ・ヒラマサのハイブリッド、チョウザメとヘラチョウザメのハイブリッドの３系統のサンプルについてDNAタイピングの準備を進めた。アユ半数体の各個体（稚魚）からは約120ngのDNAが得られた。そのうち192個体に対して、全ゲノムシーケンシングのライブラリー調製が完了した。チョウザメとヘラチョウザメのハイブリッドに対して70個体のライブラリー調製が完了した。ブリ・ヒラマサのハイブリッドについては各個体から得られるDNA量が60ng以下であったため、良質なライブラリー調製のための実験条件の検討を進めた。ナマズ雌とギギ（Pelteobagrus nudiceps）雄を交配した結果、若干数の授精胚が得られた。またコチョウザメ（Acipenser ruthenus）に関して半数体胚、および第二極体放出阻止型の雌性発生胚が得られた。また、コチョウザメ雌（2n=120）とシベリアチョウザメ雄(2n=240)の交配を試みたが卵質不良のため発生しなかった。長野県産のマツタケ子実体から抽出したDNAを最新のロングリード配列解析装置を使って解析することで、本種がもつ13本の染色体の塩基配列（合計1.6億塩基対）と、ミトコンドリアの環状DNA（7.6万塩基対）を端から端までひとつづきで決定することに初めて成功した。マツタケが21,887個の遺伝子をもつこと、ゲノムの71.6%は転移因子などのリピート配列が占めることを明らかにした。マツタケゲノムの高頻度のリピート配列に着目し、野外サンプルからのマツタケDNAの効果的検出方法について検討し、20分以内に在不在の判断がつく可能性が示された。シイタケに関してアガロースゲルマイクロカプセル中に単離した胞子のDNAのMDA法による増幅等を試みたが、DNA増幅にバイアスがかかるなどして全ゲノムを満遍なく増幅する手法の確立には至らなかった。

我们对三种品系的样本进行了 DNA 分型准备：单倍体香鱼、黄尾鱼和琥珀鱼的杂交体、以及鲟鱼和白鲟的杂交体。从每个单倍体香鱼个体（幼鱼）中获得了大约 120 ng DNA。其中 192 人的全基因组测序文库制备工作已完成。完成了鲟鱼和白鲟杂交的 70 条个体的文库准备工作。由于从每条鰤鱼和鰤杂交获得的 DNA 量少于 60 ng，我们继续检查制备高质量文库的实验条件。通过雌性鲶鱼与雄性黄颡鱼交配获得少量受精胚胎。此外，还获得了黑鲟(Acipenser ruthenus)的第二极体释放阻断型单倍体胚胎和雌核发育胚胎。我们还尝试将雌性鲟鱼 (2n=120) 与雄性西伯利亚鲟 (2n=240) 杂交，但由于卵子质量差而未能实现。通过使用最新的长读长序列分析仪分析从长野县生长的松茸子实体中提取的DNA，我们能够确定该物种的13条染色体（总共1.6亿个碱基对）的碱基序列以及圆形的形状。他们首次成功地从头到尾测定了 DNA（76,000 个碱基对）。据透露，松茸有21,887个基因，其中71.6%的基因组由转座元件等重复序列组成。针对松茸基因组中高频率的重复序列，我们研究了一种从田间样本中检测松茸DNA的有效方法，并证明可以在20分钟内确定松茸是否存在。对于香菇，我们尝试使用MDA方法扩增琼脂糖凝胶微胶囊中分离的孢子DNA，但由于DNA扩增的偏差，我们无法建立均匀扩增整个基因组的方法。

项目成果

Draft genome sequencing and assembly of Risso's dolphin, Grampus griseus

里索海豚 (Grampus griseus) 的基因组测序和组装草案

• DOI: 10.7150/jgen.78761
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of Genomics
• 作者: Senevirathna JDM;Yonezawa R;Saka T;Hiramatsu Y;Smith AR;Igarashi Y;Yoshitake K;Kinoshita S;Funasaka N;Asakawa S
• 通讯作者: Asakawa S

Draft genome sequencing and assembly of Risso's dolphin, Grampus griseus

里索海豚 (Grampus griseus) 的基因组测序和组装草案

• DOI: 10.7150/jgen.78761
• 发表时间: 2023
• 作者: Senevirathna Jayan D.M.;Yonezawa Ryo;Saka Taiki;Hiramatsu Yuka;Smith Ashley Rinka;Igarashi Yoji;Yoshitake Kazutoshi;Kinoshita Shigeharu;Funasaka Noriko;Asakawa Shuichi
• 通讯作者: Asakawa Shuichi

Characterization and phylogenetic position of two sympatric sister species of toxic flatworms Planocera multitentaculata and Planocera reticulata (Platyhelminthes: Acotylea)

有毒扁虫两个同域姐妹种 Planocera multitentaculata 和 Planocera reticulata（扁形动物：Acotylea）的特征和系统发育位置

• DOI: 10.1080/23802359.2020.1730255
• 发表时间: 2020
• 作者: Ryo Yonezawa; Shiro Itoi; Yoji Igarashi; Kazutoshi Yoshitake; Hikaru Oyama; Shigeharu Kinoshita; Rei Suo; Shinichi Yokobori; Haruo Sugita; Shuichi Asakawa
• 通讯作者: Shuichi Asakawa

Synthesis and cloning of long repeat sequences using single-stranded circular DNA

使用单链环状 DNA 合成和克隆长重复序列

• DOI: 10.3389/fbioe.2023.1115159
• 发表时间: 2023-03-09
• 期刊: Frontiers in Bioengineering and Biotechnology
• 影响因子: 5.7
• 作者: A. Bhuiyan;S. Asakawa
• 通讯作者: S. Asakawa

Selection of a reference gene for studies on lipid‐related aquatic adaptations of toothed whales ( Grampus griseus )

选择用于齿鲸（<i>Grampus griseus</i>）脂质相关水生适应研究的参考基因

• DOI: 10.1002/ece3.8354
• 发表时间: 2021
• 影响因子: 2.6
• 作者: Senevirathna Jayan D. M.;Yonezawa Ryo;Saka Taiki;Igarashi Yoji;Funasaka Noriko;Yoshitake Kazutoshi;Kinoshita Shigeharu;Asakawa Shuichi
• 通讯作者: Asakawa Shuichi