试用申请丨刷新育种效率！年通量高达38.4万例，华大智造推出AgriHigh低深度全基因组测序组合产品

华大智造全基因组测序

华大智造MGI

08/22

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近日，华大智造推出AgriHigh（农业高通量，简称AgriHigh）低深度全基因组测序组合产品，全流程高度自动化、耗时短，年通量最高可达38.4万例，刷新育种效率，为畜禽遗传改良和分子育种提供高效工具新选择！此组合产品专为农业科研和育种应用而开发设计，包括硬件、软件和试剂，涵盖“样本存储-核酸提取-文库制备-上机测序-生信分析”全流程，能够灵活实现畜禽类基因组的大规模测序与高效分析，配备灵活组合的自动化方案，可满足不同的通量需求。

相较于传统芯片的分型方法，采用华大智造AgriHigh 低深度全基因组测序组合产品无需提前筛选育种相关信息位点、无需定制个性化芯片, 能够产出更多基因位点结果。同时，与高深度全基因组测序相比，低深度全基因组测序可从数百万个随机采样的低置信度变异中收集信息，使用参考群库将这些信息用于填充可能的基因型进而获得接近全基因组范围的位点数据，更具成本效益。

图1. 基础版-基于MGISEQ-2000打造的中通量全流程方案 (192样本/天)，均一化和制备DNB共用同一台MGISP-100

图2.基于DNBSEQ-T7打造的高通量全流程方案 (1536样本/天)

产品特点

板式建库，仅需三步

MGIEasy Large-scale PCR-FREE 全基因组低深度文库制备模块（板式）试剂盒专为Low-pass WGS（低深度全基因组测序）应用而设计, 仅需三步（打断、连接反应、等体积混合）即可实现建库，极大地缩短建库时间。

灵活通量，任你选择

此组合产品提供标准版和基础版两个不同通量方案：标准版方案基于DNBSEQ-T7测序仪，年通量最高可达38.4万例样本（以猪的1×测序深度为例，单例样本数据量为3G计算，下同）；基础版方案基于MGISEQ-2000测序仪，年通量最高可达2.4万例样本。

简易操作，超快分析

此组合产品包含华大智造自主研发的生物信息分析加速器和BOLT Low-pass WGS软件，其中MegaBOLT生信分析加速器可以处理192 例样本/24 h，ZBOLT Pro生信分析加速器可以处理1536 例样本/24 h。

实测数据

1.采用此组合产品中的自动化设备可实现高质量提取

采用MGIEasy基因组DNA提取预装试剂盒搭配MGISP-NE384全自动核酸提取纯化仪完成384例猪耳样本194头大白猪和190头梅山猪的DNA提取，提取产物产量均高于15μg(图3A)，电泳结果显示提取的DNA片段较为完整，无明显降解，片段大小符合预期(图3B)，A260/A280介于1.7~2.0之间，A260/A230均大于2，均符合后续实验要求（图3C）。

图3.利用MGISP-NE384 对384例猪耳样本进行提取所获数据。（A）提取DNA产量；（B，C）随机挑选的8例猪耳DNA样本电泳结果及DNA纯度检测结果。

同样地，猪耳样本使用MGIEasy基因组DNA提取试剂盒（磁珠法）搭配MGISP-960高通量自动化样本制备系统进行自动化提取，提取产量>12μg，A260/A280介于1.7~2.0之间，均符合后续实验要求（图4）。

图4. 利用MGISP-960对384例猪耳样本进行提取所获数据

2. 采用此组合产品中的自动化设备可实现高质量建库

利用MGlEasy Large-scale PCR-FREE 全基因组低深度文库制备模块(板式)搭配MGISP-960对384例样本进行建库，每例样本取200 ng基因组DNA，进行打断末修、接头连接和样本混合。48例样本等体积混合为一组，最终得到8个混合产物并进行后续产物纯化和DNB制备(表1)，8个DNB等质量混合进行后续的上机测序，所获DNB浓度均大于8 ng/μL亦满足后续的测序需求。

表1. 文库构建过程中关键步骤的信息展示。

3.AgriHigh低深度全基因组测序组合产品测序数据质量高

使用DNBSEQ-T7测序仪完成文库的测序工作，测序数据质量高，总体Q30为96.49%（图5A ）；下机数据共5634 M reads，每个样本平均数据为14.7 M reads，比对率为99.6±0.3%，测序深度为1.5±1×，基因组覆盖度为60.8±16.9%，1×测序深度数据条件下基因组覆盖度为53.7±2.5%(图5B)。同时，利用MGISEQ-2000测序亦能获得质量较高的测序结果（表2）。

图5. 利用MGISP-NE384提取，MGISP-960建库，DNBSEQ-T7进行测序所获结果。（A)测序数据质量图；（B) 1×平均测序深度下全基因组覆盖度。

表2. 利用MGISP-960提取，MGISP-960建库搭配MGISSEQ-2000进行测序所获结果。

4.低深度WGS测序数据与固相芯片、高深度WGS结果一致性高

利用华大智造自建的参考数据库，对测序结果进行填充（Imputation），此参考数据库覆盖了30,475,252个SNP位点和4,123,565个InDel位点。在所有个体中，实际平均检出的SNPs数为8,524,950±1,705,032，实际平均检出的InDels数为1,293,998±175,194，检出的SNPs数目远远超过固相芯片（Microarray）检测出的SNP数（21,382±4,485）个，且低深度全基因组测序覆盖了芯片上~90%以上的SNP位点（图6A）。

采用RTG Tools工具对低深度测序（~1×）填充结果和芯片共有的20,133±4,055个SNPs进行准确性验证，结果显示所有样本中的SNPs检测准确率高达98.7±1.1%，其中大白猪的准确率为98.4±0.8%，梅山猪的准确率为97.2±1.0%（图6B），表明此组合产品在商品猪（大白猪）以及地方猪种（梅山猪）的育种基因分型中均表现良好。

同时，对其中6头大白猪和2头梅山猪进行了高深度测序（~50×），并使用GATK Genotype Concordance工具将低深度测序（~1×）填充结果和全基因组高深度测序的共有检出位点进行比较，在SNPs和InDels检测方面，大白猪低深度测序数据与高深度测序数据的结果一致性分别为98.1±0.5%和97.8±0.6%，梅山猪的一致性分别为98.7%和97.5%（图6C）。

图6. 使用AgriHigh低深度全基因组测序组合产品与固相芯片测序、高深度测序结果的比较。(A) 使用AgriHigh低深度全基因组测序组合产品及固相芯片方案所获每个个体检出的平均SNPs数量及共检出SNPs数量；(B) 对194 头大白猪和190头梅山猪进行测序所获与固相芯片共有SNP位点的检测准确率；（C）AgriHigh低深度全基因组测序组合产品与50×高深度测序方案的SNP和InDel检测一致性(Concordance)比较。

华大智造AgriHigh低深度全基因组测序组合产品，凭借其高效、灵活、精准的特点，在畜禽遗传改良和分子育种中展现了卓越的应用潜力。未来，华大智造仍将持续创新和不断优化，致力于推动农业科研与育种的智能化发展，为全球农业的可持续发展贡献力量。

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