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1、高通量测序技术在鉴定木本植物双生病毒中的应用【摘要】：p 】：高通量测序技术ne_tgeneration sequencing， NGS平台提供了一种高效、快速、低本钱、深度测序DNA的解决方案，2022年该技术开场被应用于植物病毒学领域，包括新病毒的发现，病害病原的鉴定，病毒基因组多样性及进化的研究，显着加快了植物病毒学的开展进程。迄今，应用高通量测序技术已经成功鉴定了上百种新的植物病毒和类病毒。双生病毒是一类对多种作物造成消灭性危害的DNA病毒，多发生于草本作物。然而利用高通量测序技术，从柑橘、葡萄、苹果和桑树等多种多年生木本植物中检测到了新的双生病毒，显示出了高通量测序技术所独有的、传统
2、检测技术所不具备的优势。本文围绕高通量测度技术在植物病毒学领域的应用进展概述，重点阐述NGS用于检测木本植物双生病毒的几个实例。【关键词】：p 】：高通量测序；双生病毒；植物病毒诊断；木本植物中图分类号：S 432.41文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn.05291542.20_.06.001AbstractNe_tgeneration sequencing NGS platforms provide highly efficient， rapid， lowcost highthroughput DNA sequencing.Since 2022， NGS has been a
3、pplied to plant virology， including discovery of novel viruses， identification of pathogens and analysis of genome diversity and evolution， which speeds up the process of plant virology research.Over one hundred novel plant viruses and/or viroids have been successfully identified by NGS so far.Gemin
4、iviruses Family Geminiviridae with circular， singlestranded DNA genome have caused devastating effect on many crops.To our knowledge， most of them generally infect herbaceous plants.However， many new geminiviruses， recently identified by NGS， were detected from perennial woody plants like citrus， gr
5、apevine， apple and mulberry.These studies have shown the superiority of NGS technology over conventional detection protocols.This paper reviews the application of NGS in plant virology and mainly demonstrates its application in detection of geminiviruses from perennial woody fruit trees.Key wordsne_
6、tgeneration sequencing；geminiviruses；diagnosis of plant virus；perennial woody plant1高通量测序技术1.1高通量测序平台的建立及应用20_5年，传统的桑格测序技术 Sanger sequencing遭遇了革命性的冲击，更准确、更快速的高通量测序技术诞生了1。美国罗氏公司的Roche 454测序平台的推出，创始了高通量测序的先河，此后，美国Illumina公司和ABI公司相继推出Sole_a2和SOLiD 34 测序技术。高通量测序技术的诞生是基因组学领域一个具有里程碑意义的事件57，为现代生命科学的研究提供了前所
7、未有的机遇8。与传统的桑格测序相比，高通量测序技术在测序速度和通量上有了宏大进步，测序本钱也大大降低。以人类基因组方案为例，20_1年，人类基因组草图发表，宣告人类基因组方案初步完成，这项研究耗时_年，花费了近30亿美元9。而如今应用最新的HiSeq _ 测序平台，可以在一天内测序45个人类基因组，并且每个基因组测序仅需1 000美元。相比传统测序方法有了量的进步和质的飞跃，这将推动更多物种遗(转载自：.BdfQy.Com 千 叶帆 文摘:高通量测序技术在鉴定木本植物双生病毒中的应用)传信息的解密，跨入基因组信息的大数据时代。目前，高通量测序技术在分子生物学领域的应用包括：全基因组测序 who
8、legenome sequencing2，外显子组测序 e_ome sequencing1314，目的区域测序 targeted regions sequencing， TRS，未知基因组的从头测序 de novo sequencing，总RNA和mRNA测序 RNASeq，小RNA和非编码RNA测序15，以及表观基因组学领域的DNA甲基化测序16，核糖体图谱和ChiP测序17等，为遗传信息的提醒和基因表达调控等根底生物学的研究提供了重要的数据信息8。1.2高通量测序平台的比拟在过去的10年里，高通量测序技术平台经历了不断的改良，美国Illumina和Roche等生物科技公司相继推出不同原理、
9、不同应用特性、功能更强大的测序仪，单次测序反响数据量也由20_5年的1G增长至1T，进步了1 000倍18表1。根据测序原理的不同，目前常用的测序方法有连接法测序sequencing by ligation， SBL及使用合成法测序 sequencing by synthesis， SBS的循环可逆终止法cyclic reversible termination， CRT和单核糖核酸增加法singlenucleotide addition， SNA19。对各大测序平台比拟发现19，NGS研究最常用的是Illumina平台， Illumina的产品覆盖了从低通量的MiniSeq到超高通量的HiS
10、eq _系列，其中HiSeq _系列最多可以在一年内产生1 800多个30覆盖度的人类基因组数据量。目前Illumina测序仪能测得的最长读长为300 bp，并且运行稳定、数据可靠、性价比高，这些优势决定了其在短读长测序上的广泛应用。Roche 454平台和Ion Torrent平台可以提供较长的读长，大约为700 bp与400 bp，因此在基因组构造较为复杂的研究上应用相对较多，然而与Illumina平台相比，其高昂的费用，低通量等缺点限制了它们的广泛应用。以连接测序法为原理的SOLiD 5500测序平台可以测得75 bp的读长，准确率虽高，但由于读长太短，运行时间太长等硬伤限定了其实用性。同样测序原理的华大基因的BGISEQ500平台，采用探针锚定聚合技术 cPAS可以进展单、双端测序，提供一站式测序体验，测得的最长读长达100 bp，快速、灵敏、可拓展是该平台的优势。Qiagen的GeneReader是专为临床诊断设计的，主要应用于肿瘤基因上，应用面较窄表1。第 6 页 共 6 页