利用纳米孔测序在100天内测序100种番茄

　　约翰霍普金斯大学的研究人员Michael Schatz概括了目前所做的工作和进展情况，而贝勒医学院的研究人员Fritz Sedlazeck介绍了样本选择和结构变异检测的详细信息。

　　番茄是最有价值的经济作物之一，在世界各地广泛栽培。根据联合国粮农组织的统计，2016年番茄产量达到1.77亿吨，价值约850亿美元。

　　早在2012年，国际团队就利用Sanger测序、罗氏454测序等技术绘制了番茄的参考基因组。据Schatz介绍，这个950 Mb的二倍体基因组代表了当时高质量的组装，已成为一种宝贵资源。不过，它不太适合结构变异的分析，而这些结构变异促成了农业和经济上的重要性状。

　　“之前的研究已表明，结构变异在番茄驯化及其他重要表型上发挥作用，”Sedlazeck在会上谈到，并表示这些变异“难以通过短读长测序技术来捕获和定相，挑战了群体测序的可行性。”

　　于是，Schatz及其同事开始利用长读长测序技术、计算生物学以及功能研究来寻找和鉴定番茄中的结构变异，从而为今后的自然变异和作物改良等研究打下基础。

　　利用数百个番茄品种的现有短读长序列，研究人员通过计算机解决了样本选择的问题。他们不是随机选择，而是开发出一种称为SVCollector的开源工具，以优化变异检测和验证。这种方法将研究范围缩小到100个番茄品种。

　　一开始，研究人员利用短读长和长读长测序的组合来分析样本。不过，冷泉港实验室在去年夏天试用了Oxford Nanopore PromethIon测序仪。测试结果让他们尝试用这台新仪器来开展分析。

　　Schatz指出，在冷泉港实验室，纳米孔测序仪的每个流动槽大约产生60-80 Gb的数据，能够在两天内以100倍的测序深度覆盖番茄基因组。研究团队每周测序12-16个番茄样本，目前已经完成了62个番茄基因组的测序，平均深度至少为40倍。

　　这项工作也在结构变异结果上获得了回报。利用一系列从头组装方法和结构变异方法，研究人员从每个已测序的番茄基因组中鉴定出15,000至50,000个结构变异。Schatz指出，研究人员已经开始利用番茄变异数据集来寻找CRISPR基因编辑的靶点。

　　Schatz及其合作者认为，这种应用于番茄结构变异分析的策略将成为所有物种的结构变异分析的新型金标准。