2015年5月6日
指数人口增长和不断变化的气候模式正在为农业行业创造独特的挑战。为了继续解决全球粮食需求,许多研究人员,育种者和农场正在转向基因组学或DNA科学,以优化生产。
作为全球基因组解决方案的领导者,Illumina公司旨在解锁基因组的力量,以改善全球人类健康 - 在癌症护理的粮食安全等多种申请中。Illumina提供两种主要技术,以支持Agrigenomics Market:下一代测序和基因分型。每个技术都解决了农业社区的独特需求,在研究和商业环境中。
Illumina农业基因组学市场开发总监Mike Thompson博士解释了Illumina技术是如何在各种农业市场中使用的。
基因组学如何增加植物和动物的遗传多样性?
下一代测序(NGS)对想要了解作物或牲畜复杂基因组的农业研究人员很有用,并可用于开发参考基因组序列,以开发未来分析这些植物和动物遗传性状的工具。Illumina的NGS技术还可以用于对一个物种的多个代表的基因组进行测序,发现与不同性状或特征相关的新基因和变异,或用于RNA测序,以研究这些物种的基因表达。
一旦鉴定了序列或一组相关特征,Illumina阵列可用于基因型以理解相关特征的相关遗传性状的许多生物。Illumina提供产品许多植物和动物物种,以及为任何物种定制的产品,以满足研究人员和生产商的需求。
Illumina技术如何应用于农作物?
在研究中,NGS已被广泛应用于作物基因组结构和表达的研究。许多作物品种都有庞大复杂的基因组,需要NGS的力量来破译。另一个应用是提高对感染作物的病毒的了解,并帮助防止感染的传播。
种子公司和学术机构可以使用基因组信息来通过选择与干旱耐受性,抗病或作物产量如干旱性特性相关的基因组标志物的组合来加速育种计划。在这样做时,开发种子线可以提高耕作生产力,特别是随着气候变化威胁世界上的最干旱地区。
做这类工作的Illumina客户包括商业种子公司,比如先正达,学术研究人员和实地团队研究的作物通常不是在发达国家工业化种植的,例如与豇豆一起使用的团体由加州大学河滨分校研究员蒂姆·克洛斯博士领导。
和牲畜?
Illumina阵列技术现在是乳制品行业商业育种的主流,也开始在许多其他经济上重要的动物物种中占据一席之地。全基因组阵列在动物出生时就被用来预测该动物未来的表现。与传统的子代检测相比,基因阵列是一个更好的预测器,速度也快得多。更好的性能预测能够做出更好的决策,为育种家和生产者带来更高的利润。客户的例子包括服务提供商Zoetis.和GeneSeek个人农场就像马丁乳制品和三棵树牧场.
基因测序不仅可以用来了解牲畜或动物的特征,还可以用来了解感染它们的病毒或生活在其上或体内的细菌的特征。这些工具可以帮助研究人员寻求了解和阻止感染动物群体的致命疾病的爆发,如猪流行性腹泻病毒(PEDv),因为NGS的解决使研究人员能够查明病毒如何随着时间发生突变,帮助了解传播模式并开发潜在的治疗方法。类似地,可以对寄生在牲畜肠道中的细菌进行测序和分析,从而使广泛的研究能够优化动物饲料和诊断感染等应用。
如何利用基因组学来改善全球营养?
Illumina公司推出了农业更加良好的倡议2011年作为一种促进基因组学在发展中国家营养不良和贫困中使用基因组学的一种方式。该奖励旨在改善在世界各地的作物和畜牧业中的可持续性,生产力和营养密度的批判性研究。
今年的奖项非洲孤儿农作物联盟(AOCC)的受援人员正在使用Illumina产品来序列,在非洲群体中常常种植50种作物的转录组,并将使用这些信息来开发旨在增加饲养工具的信息这些作物的产量。
过去引人注目的项目包括一个由国际水稻研究所领导的为水稻种植者创建育种工具和培训项目的项目,以及一个由美国农业部领导的利用国际山羊基因组联盟阵列的项目,该研究发现,在干燥气候条件下,山羊的心脏特性有助于改善非洲、中东和印度的山羊育种计划。