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Affymetrix推出小麦、三文鱼、玉米和玫瑰SNP芯片[新品推荐]

在PAG会议上,Affymetrix与合作伙伴推出小麦、三文鱼、玉米和玫瑰的新型高密度SNP芯片

【字体: 时间:2014年02月10日 来源:Affymetrix

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  4月1日起,Affymetrix公司将开始发售四款新的高密度SNP基因分型芯片,适用于小麦、三文鱼、玉米和玫瑰的研究,以及一款密度较低的小麦SNP芯片,适合小麦育种人员。

2014年1月14日
作者:Justin Petrone

4月1日起,Affymetrix公司将开始发售四款新的高密度SNP基因分型芯片,适用于小麦、三文鱼、玉米和玫瑰的研究,以及一款密度较低的小麦SNP芯片,适合小麦育种人员。

新产品发布,是本周举行的动植物基因组大会(PAG)公司研讨会上的一个特色,也是芯片厂商示好农业生物学界的一种方式,从某种程度上说,这一细分市场正在推动高通量Axiom平台的销售。

“基因组学在改善作物和牲畜育种中的作用已经确立,并不断推动市场扩张和基因组学平台的采用,”Affymetrix的首席运营官Andy Last告诉《BioArray News》。“在不断增加的作物和牲畜研究中,我们的技术将很好地满足高通量、高性价比的常规应用需求。”

多年来,Affymetrix一直致力于与农业生物学研究人员和育种人员加强合作。每年在PAG上,该公司的研讨会都会介绍一系列与合作伙伴共同开发的基因分型工具。去年,Affymetrix讨论了新的目录芯片和联盟设计芯片,以研究水牛、小麦和观赏植物。

与今年的会议一致,Affymetrix在本周的一项声明中指出,它已与英国布里斯托大学的研究人员合作设计出一款高密度的小麦SNP芯片。

这款工具被称为Axiom Wheat Genotyping Array,它采用Affymetrix的高通量384HT格式,包含817,000个标记,是为布里斯托大学设计的,作为英国生物技术与生物科学研究委员会资助的小麦改良战略计划(WISP)的一部分。

Affymetrix现在可以接受芯片订单,将于3月份开始发货。

布里斯托大学的Gary Barker,他也是WISP中监督基因分型的团队成员之一,在Affymetrix的研讨会上讨论了这一计划的目标。据Barker介绍,发达国家所用的优良小麦种质已变得相当同质,在不久后有遇到瓶颈的危险。

Barker在演讲后告诉《BioArray News》:“遗传产量有可能到达平台期,因此我们需要将额外的多样性融入优良种质。”

为了实现这一点,WISP有三个“支柱”,每个都通过不同的机构来管理。诺里奇John Innes中心的研究人员正在筛查地方品种,即从世界各地收集来的野生小麦遗传品系,选择小部分进行重测序,并最终培育出现有的品种。第二个是由剑桥的英国国家农业植物研究所开展,那里的研究人员正在使用兴奋剂(如咖啡因)来刺激新的合成六倍体品种的生长,随后它们将被培育回现有的品系。在诺丁汉大学,WISP科学家们也正在研究祖先基因渐渗(ancestral introgressions),选取有着理想性状的相关作物(如黑麦),为小麦重新引入多样性。

“尽管这不是天然的杂交,但诱导后可发生,”Barker谈道,他还补充说“我们的目标是有着全面的品系,每个都有一点点替换。”

布里斯托大学将会在817,000个标记的新平台上对三个支柱所用的所有样品进行基因分型。“我们需要了解我们得到了什么样的基因渐渗,”Barker谈道,他以WISP的一个支柱作为例子。“我们可以从一千种植物开始,但我们不想给育种人员一千种植物,所以在基因分型后,我们可以了解黑麦在染色体的哪个位置,并创建出最少的品系组合,而这些是代表所有不同替换的最好组合,”他说。

为了让参与WISP的育种人员受益,包括RAGT、利马格兰、KWS和先正达,Barker及其同事也在根据高密度小麦芯片中的数据,开发一种35,000个标记的芯片。

“从育种人员的角度来看,高密度(芯片)来运行数千个样品是相对昂贵的,这也就是我们为什么精心挑选出最好的SNP,将它放在这种新的芯片上,”Barker说。

在研讨会上,Affymetrix的代表谈到,35K小麦芯片应该会在3月底,即小麦生长季节之前面世。布里斯托大学的研究人员也在开发一种定制的35K芯片,它将专门用来分析诺丁汉大学所产生的杂交品种,其中包含追踪基因渐渗的祖先SNP,这种芯片将在2014年上市,Barker谈道。

不过,从高密度小麦芯片中衍生新芯片的可能并没有结束。

Affymetrix遗传分析业务部门的产品总监Shantanu Kaushikkar告诉《BioArray News》,该公司预计其他的区域特异性小麦芯片也会出现。

“美国的研究人员可能想看看他们的品种,并了解与美国群体相关的35,000个SNP,因此这将是另一个35K芯片,”Kaushikkar说,“同时,印度的一些人也可能想看看与印度群体相关的另外35,000个SNP。”

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三文鱼的“日渐重要”

对大西洋三文鱼感兴趣的研究人员和育种人员也将能订购一种新的Affymetrix高密度基因分型芯片。

Affymetrix公司联合爱丁堡大学、格拉斯哥大学和斯特灵大学的苏格兰研究人员,以及Landcatch(一家专注于大西洋三文鱼的遗传育种公司)开发出Axiom Salmon Genotyping Array。与新的小麦芯片一样,三文鱼芯片的开发也得到了英国BBSRC的资助。据Affymetrix介绍,这种芯片包含约130,000个SNP,将在3月份上市。

爱丁堡大学罗斯林研究所的副主任Alan Archibald告诉Affymetrix研讨会的与会者,大西洋三文鱼“日渐重要”,每年生产1.5亿吨,主要在英国、挪威、智利、加拿大和澳大利亚。

与此同时,他指出,根据现有资源,包括RNA-seq数据集和一款联盟设计的6,000个标记的Illumina SNP芯片,对这个四倍体品种进行遗传改良,已被高频率的重复基因所阻碍,这让研究人员难以区分SNP和旁系同源重复。

基于这些及其他原因,Archibald强调,目前急需一款高密度的大西洋三文鱼芯片。

“这种需求的原因和牛一样 – 它让我们能够更高效、更快速、更准确地提供遗传进程,”Archibald告诉《BioArray News》。

Archibald在他的演讲中介绍了SNP选择过程,以及验证研究,他们发现芯片上的大多数SNP来自养殖的挪威和苏格兰三文鱼,以及野生的苏格兰、挪威和爱尔兰三文鱼。Archibald及研究员正在从事800个样品的鲑鱼虱抗性的全基因组关联研究。

新的芯片并非Affymetrix为大西洋三文鱼研究人员和育种人员设计的第一款芯片。去年三月,Affymetrix宣布开发出一款定制的高密度芯片,以改善挪威选择性育种公司Aqua Gen和挪威生命科学大学综合基因组学中心(CIGENE)的大西洋三文鱼育种。

Aqua Gen和CIGENE的代表告诉《BioArray News》,他们将使用930,000个SNP的芯片来研究三文鱼对海虱以及其他疾病的抗性,并指出,三文鱼养殖业使用药物来对付海虱。

然而,Aqua Gen和CIGENE的芯片是个定制项目,仅供他们使用,这一点与Archibald及其英国同事所开发的新芯片不同。

“这款芯片将提供给任何需要的人,”Archibald说。他指出,私营育种公司仍然会发现这种目录芯片的上市很有用。“相当一部分用户将是学术界人士,他们的结果会发表,”Archibald说。“这是一项公益事业,他们可从中受益。”

玉米和玫瑰

Affymetrix公司将在未来几个月内为农业研究提供另外两款高密度芯片。Kaushikkar表示,该公司很快将开始发售600,000个标记的Axiom Maize Genotyping Array,这是与慕尼黑技术大学和亥姆霍兹慕尼黑中心的研究人员领导的德国联盟合作开发的。

据Kaushikkar介绍,新的芯片包含世界各地品种的标记,包括温带和热带创始品系、优良品系、杂交品系,以及来自地方品种和类蜀黍的双单倍体品系,类蜀黍是一种原产于中美洲的草本植物,被认为是现代玉米的祖先。

“这是一款世界性的芯片,”Kaushikkar在研讨会上表示,并补充说,它可用来“构建一个与全世界每个品种相关的应用。”

在竞争方面,Illumina确实提供以玉米为重点的SNP芯片。该公司在2010年推出了50,000个SNP的芯片。

一款刚刚上市的Affymetrix芯片包含了精选自四倍体切花月季和花园玫瑰品种的约70,000个SNP。根据Affymetrix提供的资料,新的Axiom Rose Genotyping Array是与荷兰瓦格宁根大学植物育种组以及德国莱布尼茨大学植物遗传学研究所的伙伴合作开发的。

该公司认为,这款新的芯片可用于复杂性状的研究,包括多倍体遗传连锁图谱的生成、后代和育种材料中多个SNP单体型的鉴定,以及数量性状位点的分析,以便发现与重要的表型性状相关联的标记单体型,如抗病能力。

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