一种双酶切简化基因组二代测序文库构建方法及配套试剂盒的制作方法_2

文档序号:9920006阅读:来源:国知局
片全基因组DNA:
[0043] (1)取IOml 4%CTAB 60°C预热,加入2%。二硫苏糖醇DTT后混匀,
[0044] (2)称取60mg新鲜幼嫩叶片,加液氮快速研磨成粉末状,转入盛有Iml 60°C CTAB 缓冲液的2ml小离屯、管,振荡混匀,60°C水浴,55min,期间混匀4-5次,
[0045] (3)取出离屯、管冷却2min,加入1ml氯仿-异戊醇24:1,上下颠倒3-5minW充分混 匀,之后室溫下11,〇〇〇巧m离屯、5min,
[0046] (4)取离屯、液上清,转移至一新2ml离屯、管,沿管壁轻轻加入70化1氯仿-异戊醇24: 1,上下颠倒3-5min混匀,室溫下10,000巧m离屯、5min,
[0047] (5)取离屯、液上清,转移至一 1.5ml离屯、管,加 eOOiil冷藏异丙醇,-20°C下沉降 DNASOmin,
[004引 (6)室溫下10,000巧m离屯、上述离屯、管8min,弃去上清,保留白色沉淀,
[0049] (7)室溫下使用Iml 70%乙醇洗涂白色沉淀两次,10,00化pm离屯、5min,弃上清,
[(K)加](8)室溫下使用Iml无水乙醇洗涂白色沉淀两次,10,00化pm离屯、5min,弃上清, [0化1] (9)室溫下37。(:烘干15min,使无水乙醇挥发干净,
[0化2] (10)加 SOiil无菌水充分溶解,加化1 RNase,37 r消化30min即完成DNA提取;
[0053] DNA提取完成后用0.8%的琼脂糖凝胶电泳检测所提取DNA的完整程度及杂质污染 情况,然后,利用Nano化OP NDlOOO测定DNA的浓度和纯度,之后,DNA稀释至40ngAU备用;
[0054] 第2步、双酶切消化:
[0055] 利用两种限制性内切酶Avail和MspI对第一步中提取的基因组DNA进行双酶切消 化,限制性内切酶Avail识别序列如下:
[0化6] 5' -G|GWCC-3'
[0057] 3' -CCWG|G-5'
[005引限制性内切酶MspI识别序列如下:
[0059] 5' -C|CGG-3'
[0060] 3' -GGC|C-5'
[0061 ] "I"表示限制性内切酶的酶切位点,"W"代表A或T;
[0062] Avail和Mspr消化反应体系为:
[0063]
Luu〇4」 哪切化拉巧化刃:3/ 汾仙;O日U乂巧zumin;4 U保斤哪切广脚;
[00化]第3步、连接Al和A2接头:
[0066] 使用T4DNA连接酶对第二步中的限制性片段连接上DNA条形码接头Al接头和A2接 头,得到形如"Al接头-DNA插入片段-A2接头"的序列对;
[0067] 连接体系为: 「mAsl
[0069] 连接反应条件为:23°C连接化;65°C失活20min;4°C保存连接产物;
[0070] 其中Al接头条形码序列共20种,分别为:
[0071] LUU/^」 Al联头田止従和巧従姐成:
[0073] 正链:5 ' TACACGACGCTCTTCCGATCTXXXXX3 ',
[0074] 负链:5 'GWCYYYYYAGATCGGAAGAGCGTCGTGTA3 ' ;
[0075] 其中:正链中的XXXXX代表DNA条形码序列,负链中YYYYY代表与DNA条形码互补序 列,W代表碱基A或T;
[0076] A2接头由正链和负链组成:
[0077] 正链:5 ' CGATAGATCGGAAGAGCCTCTTAGC3 ',
[007引 负链:5 'GTGACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCTAT3 ' ;
[0079] 第4步、样品混合:
[0080] 将第=步中连接好的片段的两个竹子样品按体积比6:1混合;
[0081] 第5步、目的DNA片段琼脂糖凝胶电泳回收:
[0082] 将第四步中混合产物进行2.0%琼脂糖凝胶电泳,电泳缓冲液为新配制的1XTAE, 电泳电压为4v/cm,电泳时间为90min,切割600~7(K)bp片段范围构建DNA文库;
[0083] 第6步、PCR富集目标DNA片段:
[0084] W回收的DNA片段作为模板进行PCR扩增W富集目标DNA片段,所述的PCR扩增中所 采用的引物对包括引物序列1.1和引物序列2.1,其碱基序列分别为:
[0085] 引物序列1.1:
[00化]5,AATGATACGGCGACCACCGAGATCTACACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCC3,,
[0087] 引物序列2.1:
[0088] 5 ' CAAGCAGAAGACGGCATACGAGATNNNNNGTGACTGGAGTTCAGACGTGTGC3 ';
[0089] 其中:引物序列2.1中的NNN順代表index序列,用于区分不同的个体,所述的i ndex 包括两个序列,具体为:Indexl为AACAGT,Index2为CCAGTA;
[0090] PCR扩增体系为: 「nnoi1
L 0092 J PCR反应余件为:98"C预变性3min;后进入循许程序:98"C变性20s、62"C退火30s、 72°C延伸30s,共计16个循环;72°C延伸15min,4°C保存备用;
[0093] 第7步、对上述PCR产物进行柱式纯化:
[0094] 柱式纯化使用E.Z.N.A.Cycle-Pure Kit所提供的离屯、柱,具体操作为:
[0095] 1、将PCR产物转移到新的1.5ml离屯、管中,加入5倍体积的Buffer CP;
[0096] 2、将上述混合液全部转移到化Bind DNA吸附柱中,10,0(K)巧m室溫离屯、Imin,弃废 液;
[0097] 3、向HiBind DNA吸附柱中加入700iU的DNA Wash Bufferao,OOOrpm室溫离屯、 Imin,弃废液,重复洗涂一次;
[0098] 4、13,000巧m室溫离屯、2min,甩干HiBind DNA吸附柱结合膜上的液体;
[0099] 5、将化Bind DNA吸附柱套入新的1.5ml离屯、管中,向化Bind DNA吸附柱的结合膜 正中央加入30]il的Elution Buffer,室溫放置Imin, 13,000巧m离屯、Imin;
[0100] 6、将离屯、管中的洗脱液重复加入化Bind DNA吸附柱的结合膜正中央,室溫放置1-2min,13,00化pm室溫离屯、2min,得到的回收产物即为待测序文库;
[0101] 第8步、片段分布检查和文库评价:
[0102] 将第7步中纯化后的文库用2%的低烙点琼脂糖凝胶进行质量检测,跑胶电压为 12〇¥,跑胶时间为9〇111111;
[0103] 第9步、如bit2.0定量并上机测序:
[0104] 将第7步中通过质量检测的文库稀释成IOnM进行测序,测序平台为I Ilumina HiSeq2000,测序长度为阳IOObp。
[0105] 本发明同时还提供了一种用于上述任一方法的SNP检测的二代测序文库构建试剂 盒,所述试剂盒由W下述部分组成:
[0106] 1)由20个序列组成的Al接头,浓度为如M,体积30iil,每对序列结构为:
[0107] 正链:5 ' TACACGACGCTCTTCCGATCTXXXXX3 ',
[0108] 负链:5 'GWCYYYYYAGATCGGAAGAGCGTCGTGTA3 ',
[0109] 其中:正链中的XXXXX代表DNA条形码序列,负链中YYYYY代表与DNA条形码互补序 列,W代表碱基A或T;所述的DNA条形码由20个4-9碱基序列组成:AACAA、CCACC、TTGTT、 GGTGA、AACAGT、CCATGA、ATTGCC、TGGCTA、GAACATC、CCTAGCC、TTCGCAA、AGGTTCC、GAACATTA、 CCTAGAAT、TTCGCCTA、AGGATTCT、GAATAACAT、CCTCCTAGA、TTCTTCGCA、AGGAGGCTT;
[0110] 2)由4个序列组成的A2接头,浓度为IOiiM,体积30iU,每对序列结构为:
[0111] 正链:5 ' CGATAGATCGGAAGAGCCTCTTAGC3 ',
[0112] 负链:5'GTGACTGGAGTTCAGACGTGTGCTCTTCCGATCTAT3' ;
[0113] 3)10,00011/1111的限制性核酸内切酶4乂曰11、13口1及酶切缓冲液,其中4乂曰11、13口1体 积各为0.1 mL,缓冲液体积为1.25mL缓冲液成分为:50mM KAcJOmM Tri S-Ac、IOmM Mg (Ac)2、lOOiig/ml BSA,该缓冲液的PH7.9,保存溫度为-20°C ;
[0114] 4)400,000U/mL的T4DNA连接酶,其中连接缓冲液成分为:50mM Tris-肥UlOmM Mg (Cl)2、IOmM孤T,ImM ATP,该缓冲液的PH7.5,保存溫度为-20。。
[0115] 5)高保真PCR聚合酶Mix,其组分为:20units/ml Phusion DNA polymerase、0.2mM (1饥1>混合物、1乂?111131〇11〇(:缓冲液,保存溫度为-20°(:;
[0116] 6)引物序列1.1和引物序列2.1:
[0117] 引物序列1.1:
[0118] 5 ' AATGATACGGCGACCACCGAGATCTACACTCTTTCCCTACACGACGCTCTTCC3 ';
[0119] 引物序列2.1:
[0120] 5 ' CAAGCAGAAGACGGCATACGAGATNNNNNGTGACTGGAGTTCAGACGTGTGC3 ';
[0121] 其中:引物序列2.1中的NNN順代表index序列,用于区分不同的个体,index包括4 个序列:TTCAGT、GGAGTA、AAGCAC、CCTTCA。
[0122] 本发明首次使用了两种常见内切酶组合对目的基因组进行双酶切,扩展了酶的选 用范围,同时本发明减少了简化基因组文库构建对贵重仪器的过分依赖,简化了建库流程, 降低了建库成本并改善了测序效率。该技术操作简单灵活、检测成本低、检测通量高,更易 被科研人员掌握并能在普通的分子实验室中实现。特别适用于需要对大量个体进行SNP分 子标记开发、遗传图谱构建、群体遗传学及系统发育生物学等研究的微型或中等规模实验 室。因而MiddRAD-seq未来在农业分子育种领域,保护生物学领域及进化生物学领域都具有 良好的应用前景。
【附图说明】
[0123] 图1是双酶切简化基因组二代测序文库构建的基本操作流程图;
[0124] 图2是实施例2粉绿竹和矢竹高质量DNA电泳图;图中泳道从左到右依次为IOObp DNA分子量Marker、粉绿竹DNA-I、粉绿竹DNA-2、矢竹DNA-I、矢竹DNA-2、IOObp DNA分子量 Marker。IOObp DNA分子量Marker条带分布范围为100bp-1500bp,共11条条带,前10条为 IOObp-IOO化P,它们之间间隔为10化P,最亮的条带为50化P,第11条条带为1500bp。
[0125] 图3是实施例2粉绿竹DNA经限制性内切酶Avan和MspI酶切消化后产物的电泳图; 图中从左到右依次为IOObp DNA分子量Marker、粉绿竹DNA酶切产物、IOObp DNA分子量 Markero
[0126] 图4是实施例2两种竹子文库构建质量琼脂糖凝胶电泳检测图;图中从左到右依次 为l(K)bp DNA分子量Marker、粉绿竹简化基因组文库、矢竹简化基因组文库、IOObp DNA分子 量Marker O
[0127] 图5是实施例3测序产生的readl中碱基的质量值(如ality score)分布图;
[0128] 图6是实施例3每个样品测序产生的原始数据与高质
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