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Eurofinsの事例：AgriSeqパネルを使用したヒマワリの品種改良

Written by | Published: 04.24.2020

ゲノム情報は、大学、国の研究機関および民間企業など、生物学における多くの研究の分野で重要性を増しています。
受託シーケンスを実施するサービスプロバイダーは研究プロセスにおいてますます重要な役割となっており、次世代シーケンシング、ジェノタイピング、および同様のサービスをこれらの研究者に有償で提供しています。
最新のツールを使用して大規模なサービスを提供することができるEurofinsなどのサービスプロバイダーは、研究機器を持たないラボにGBS(genotyping-by-sequencing)などのサービスを提供し、ゲノミクスの力を利用しやすくしています。

植物ゲノムの複雑性

ワインの鑑定を行うためのツールをはじめとし 、Eurofins は植物農業ゲノム分野で特に強い存在感を示し、植物の健康度、同定、鑑定および全体的な活力を評価できる遺伝子アッセイを提供しています。これらのツールは、植物ブリーダーが、作成した植物品種が期待通りの属性を確実に示し、また実際の農業において重要である珍しいまたは貴重な形質を追跡するのに役立ちます。
植物遺伝学には、非常に大きなゲノムやallopolyploidy(異質倍数性)など、動物にはまれであったり、存在しなかったりする複雑性といった特徴があり、植物農業ゲノム分野の研究をチャレンジングなものにしています。その課題の中で、一塩基多型（SNP）は関心が高まっている分野ですが、サイズが小さいため、ジェノタイピング以外の方法 では検出が困難です。特に、異なる遺伝子座に多数の候補SNPがある場合、それらすべてを読んで理解することは、研究者の手に余ります。

Applied Biosystems™ AgriSeq™の優位性

Eurofinsは、Applied Biosystemsジェノタイピングソリューションを利用することで、この分野での存在感を際立たせています。高密度ジェノタイピングの用途では、EurofinsはApplied Biosystems™ GeneTitan™ Multi-Channel Instrument および関連する Axiom アレイを使用しますが、1回のシーケンスで100～3,000程度の遺伝子やマーカーといった小規模～中規模の用途には AgriSeq ターゲットジェノタイピング が最適です。AgriSeqプラットフォームは、既成パネルを利用したり、Ion AmpliSeq™ Designerを使用してカスタムパネルを作成したりすることで、広い用途で利用可能です。これにより、AgriSeqは、遺伝子パネルがまだ存在しない品種を含め、一般的なゲノム領域や、研究者独自の注目領域の両方に対応できます。さらに、Eurofins BioDiagnostics Inc.のCSO(最高科学責任者)であるFarhad Ghavami博士は、「これらのAgriSeqパネルとケミストリの優れた点は、それほど多くのDNAを必要としないことです」と述べています。これにより、時間、労力を節約できます。
Eurofinsは、Thermo Fisher Scientificと協力してカスタム遺伝子パネルを開発および実装し、このアプローチが提供するスピードと網羅性を高く評価しています。 「私たちのAgriSeqでの経験は、他の動植物種でも素晴らしいものでした」とGhavami博士は語り、Eurofinsは既成およびカスタムのAgriSeqパネルを数多く利用しました。

ヒマワリパネルの開発

Eurofinsは、Thermo Fisherと協力して、現在の製品ラインアップを補うようにヒマワリ用のAgriSeq GBS(genotyping-by-sequencing)パネルを開発しました。この新しい技術を利用しヒマワリブリーダーが行う観賞用、食用および種子油用の新しい品種の開発や維持を支援しています。
このパネルは、3つの異なるヒマワリ品種から取得した5,019 SNPマーカーに基づいており、育種に適したヒマワリの包括的な遺伝情報を提供します。GBSパネルには、ゲノム全体、すべての染色体に均一に分布する700のもっとも優れたマーカーが選択されました。

まとめ

この新しいヒマワリパネルの開発と有効性の検証のプロセスや、トウモロコシ、大豆、菜種、ヒマワリ、松、ウシ、ウマ、ヒツジ、イヌ、ブタの既成の パネルの使用を通して、Farhad Ghavami博士とEurofinsは優れた結果を報告しています。
「Thermo Fisherのサポート力とコラボレーションが、AgriSeq選択の決め手です」とGhavami博士は語ります。 「カスタムパネルを作成するプロセスは非常に簡単でユーザーフレンドリーで、我々が望む、必要なパネルを得るための迅速なアプローチでした。」

Thermo FisherのAgriSeqジェノタイピングバイシーケンスツールの詳細をご覧ください。

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