白花蝴蝶蘭台灣阿嬤基因體解序與遺傳圖譜之建構

我們完成了白花蝴蝶蘭台灣阿嬤基因體解序與序列組裝。我們並以粗絲期染色體螢光原位雜合技術建立第一個蝴蝶蘭染色體圖譜，並且使用限制酶位點標定之核酸定序技術取得大量遺傳標記，完成蘭科植物第一個遺傳連鎖圖譜。台灣阿嬤的基因體約為1.25 Gb(億萬鹼基)，是模式植物阿拉伯芥基因體的十倍大，也是水稻基因體的三倍大。如此複雜的基因體，使用高通量定序資料做電腦序列組裝往往僅能得到數萬個支架序列，而且植物基因體裡常有高度重複的區域也容易造成組裝上的錯誤。單由序列組裝的結果無法判斷支架序列屬於哪一條染色體，更遑論其在染色體上的位置。研究團隊將台灣阿嬤和羞花蝴蝶蘭作雜交，產生約200株的子代，接著利用限制酶位點標定之核酸定序技術來分析這些子代個體之間的鹼基差異，找出大量具有專一性的標誌序列來建構遺傳連鎖圖譜。我們接著再以染色體螢光原位雜合的技術，透過高階螢光顯微鏡用直觀的方式看到這些帶有螢光的序列在染色體上的排列情形，藉以檢驗這些遺傳標記以及支架序列排列的正確性。整個過程雖然非常費時費工，但可以確保基因體組裝的正確性和完整度，此研究成果將可以實際應用在蝴蝶蘭的育種研發和性狀改良。