农业在整个世界受益于门店的最新技术
德州农工大学生态农业使用NovaSeq 6000和iSeq 100系统提供高质量的植物,动物和昆虫基因组数据,全球合作伙伴。
农业在整个世界受益于门店的最新技术
介绍
人口迅速增加,威胁要超过当前的农业实践的输出。基因组学领域将发挥关键作用,使农民生产足够的食物来维持全球社区。下一代测序(上天)系统和微阵列的基础agrigenomics研究了十年,改善作物物种和牲畜品种提供数据。查理•约翰逊博士,主任基因组学和生物信息学在德州A&M生态农业和生物信息学和基因组中心的执行董事系统工程,与这些技术有多年的经验。德州农工大学生态农业基因组学和生物信息学服务实验室提供测序服务全球研究小组,使广泛的植物和动物基因组的研究。
生态农业实验室一直是多年来新技术的早期采用者和作为例模型对其他研究小组希望扩大门店的能力。这是第一个主要农业设施采用测序NovaSeq 6000系统当它在2017年被引入。最近,生态农业实验室另一个补充道NovaSeq 6000系统和一个iSeq 100系统提供额外的高通量、低成本总会在实验室。
生态农业团队专注于加速agrigenomics研究将有利于农民和物种保护的支持。iCommunity与约翰逊博士学习他的团队的工作,使用总会在他的实验室经yobet亚洲历了好处的技术,他建议其他团体计划门店系统添加到他们的实验室,和agrigenomics领域的未来。
主任查理•约翰逊博士是基因组学和生物信息学在德州A&M生态农业和生物信息学和基因组中心的执行董事系统工程。
问:你是如何成为参与agrigenomics ?
查尔斯·约翰逊(CJ):我的家庭有着悠久的历史在农业开始在密歇根北部的一个小农场在1800年代。1894年,我的曾祖父,克拉伦斯•史密斯比曼,密歇根州立大学毕业,当时国家农业大学。他继续工作,美国农业部(USDA)和4 - h协会的发展起到了至关重要的作用。
我获得了本科在土壤和作物科学德州A&M大学、克莱姆森大学学位女士与研究在墨西哥胡椒,德克萨斯A&M大学和博士学位棉花生理。我完成了路易斯维尔大学的博士后,我曾在计算生物学关注机器学习和基因网络在人类推理系统。yobet亚洲我的背景给我提供了很好的经验和准备我的当前位置我们测序世界上几乎每一个物种。
问:什么是德克萨斯A&M生态农业基因组学和生物信息学服务和它的使命是什么?
CJ:生态农业实验室为研究团体提供门店和生物信息学分析。在其核心,是一群杰出的科学家和生物信息学和湿实验室经验。我们的哲学是总是使用最新的技术。测序我们代表超过五个不同的迭代的门店技术。我们最老的操作音序器HiSeq 2500系统,它很快就会消失。我们也有HiSeq 4000,MiSeq,iSeq 100,两个NovaSeq 6000系统。
我们实验室的使命是为我们的客户提供高质量的测序和生物信息学在世界各地,并成为世界上最好的舞台。优质服务是我们早上起床,驱动我们。我们正在努力做得更好,交付高质量的测序结果。工作与Illumina公司测序系统使我们的任务更加容易。
问:什么类型的研究你承担吗?
CJ:我们目前正与研究小组在36个不同的国家和项目的范围是广泛的。我们执行各种各样的门店应用程序,包括基因表达研究新创排序,并使用门店专门从事基因分型。我们在大多数农业物种进行研究,包括小麦、棉花、玉米、高粱、大米、蔬菜和范围,以及许多动物物种。德州农工大学拥有世界上第一个昆虫学部门,所以我们还与昆虫做大量的工作,包括蜱虫,火蚁,亲吻虫子,蚊子。与我们合作范围广泛的基因组科学家改善全世界人民的生命和健康。
“展望维持人口增长的威胁,我们将不得不使用每个工具可用。上天绝对是其中的一部分。”
问:为什么基因组学研究重要?
CJ:Agrigenomics研究有重要价值。分子育种和分子标记辅助选择是一种有价值的作物改良的方法更好,更便宜,更快。我们是按字面翻译的指示理解如何养活世界。展望维持人口增长的威胁,我们将不得不使用每个工具可用。上天绝对是其中的一部分。
基因组学也为了解如何保护野生动物物种至关重要。某些物种的种群已经变得如此之小,它们有效地灭绝?我们可以帮助确定通过基因组测序。
问:你是怎样执行基因组研究之前挥动可用?
CJ:我开始工作在基因组学在1990年代末,当微阵列被开发。这就是我开始执行基因表达研究和基因表达数据的统计分析。
微阵列的主要限制是遗传知识之前,他们需要一个物种。你需要提前知道哪些基因或单核苷酸多态性(snp)你正在寻找创建一个微阵列。如果你是研究基因表达,你需要先验知识来选择正确的寡核苷酸阵列。如果单核苷酸多态性或寡核苷酸阵列,不他们不会被测量。
这是一个重要的限制当学习从来没有测序的物种。总会在不需要任何先验知识,使得它这样一个神奇的植物和动物的基因组测序的工具。
问:如何挥动使研究人员能够破译植物基因组的复杂性?
CJ:我们可能从来没有农业高质量匹配的参考基因组的人类基因组。大多数人没有意识到植物基因组的一些最复杂的基因组研究。例如,小麦基因组是人类基因组的5倍和一些松树基因组是小麦基因组的两倍!
植物基因组的复杂性,如小麦和玉米,很难设计芯片。通常需要全球联盟合作来创建的。设计之后,这些数组是便宜和容易分析和农业中非常有用。然而,微阵列不可行研究的许多物种在世界上。
作为门店的费用降低了随着时间的推移,它使一个水平的探索,甚至几年前是不可能的。序列与门店,现在,如果你想要你喜欢的种类,你可以。这不再是一个技术或经济障碍。序列物种很容易,可以使用在你的研究的信息。
“微阵列的主要限制是之前,他们需要一个物种遗传知识……总会在不需要任何先验知识,使得它这样一个神奇的植物和动物的基因组测序的工具。”
问:你是什么物种的测序NovaSeq 6000系统吗?
CJ:研究我们的表演NovaSeq 6000系统一样广泛的客户基础。我们用它来进行新创测序的物种从最小的细菌,昆虫,动物,和一些最大的植物物种。我们已经做了大量工作和农业物种,狮子和其他大型野生猫科动物,和其他各种野生动物和昆虫。例如,我们刚刚完成的项目五种蜱虫,蚂蚁,亲吻虫子,蚊子,鹿,鹌鹑,野生猪,草原鸡,山羊,青蛙,玉米,番茄,小麦、大米、细菌,棉花,和真菌。
问:如何NovaSeq 6000系统改变了你的研究?
CJ:的NovaSeq 6000系统代表一个巨大的进步。我们的测序成本已大幅下降。成本是一个重要的问题在农业和野生动物的研究。在我们开始工作NovaSeq 6000系统,很难进行大型门店研究由于图书馆准备和测序成本越高,低质量的分析。今天,我们可以执行比以往更大的研究,为育种家提供更多信息,处理数百个,如果不是数百万,不同的作物行。的改进分析NovaSeq 6000系统从更少的数据,我们可以获得更多信息。使我们能够执行信号低排序,或者我们喜欢称之为AgSeq,每年成千上万的样本序列。
的另一个优点NovaSeq 6000系统是非常灵活的。拥有一个NovaSeq 6000系统就像有八个不同的测序仪在一个系统中。S4流细胞使我们获得数量级比以前的系统更多的数据。我们最后的S4运行了5000个样本细胞在一个流。然而,我们并不总是需要这么多的数据。我们可以调整输出通过使用S ' S1、S2流细胞。我们也可以获得额外的灵活性与NovaSeq Xp工作流,这使我们能够加载每个流细胞车道车道之间的单独分开不同的项目或方法。
NovaSeq年代'流细胞是一个真正的游戏规则改变者。作为一个同样的成本HiSeq 4000系统150年paired-end运行,我们现在可以获得250 paired-end读取NovaSeq 6000系统运行。
的NovaSeq 6000系统也快。在过去,一个测序运行需要十天。现在需要2.5天。这是一个神奇的机器。
“今天,我们可以执行比以往更大的研究,为育种家提供更多信息,处理数百个,如果不是数百万,不同的作物行。”
问:你如何使用iSeq 100系统在你的研究?
CJ:我们主要使用iSeq 100系统质量控制测试库。质量控制对高通量测序运行很重要。与人类基因组测序实验室可能多路复用30 - 40的样本,我们多路复用数以千计在10 - 20的研究。例如,一个AgSeq运行可能多达12000个样本,我们有足够的条形码。我们使用iSeq 100和NovaSeq 6000系统每天在串联。他们是一个强大的组合。
爱尔兰iSeq 100系统还可以用于非常小的基因组序列,如细菌。用于这些大学教员较小规模的研究,希望更快的周转时间。我们鼓励他们购买他们自己的iSeq 100系统,因为它提供了高质量的数据,是负担得起的,易于使用。你删除它从盒子里,插头,连接到互联网,就可以用更少的时间序列比需要解冻的试剂。外加250 paired-end读取,它真的是一个奇妙的测序工具。
问:你和Illumina公司的工作经验是什么?
CJ:我的旅程Illumina公司始于2004年,当我是FDA微阵列的一部分(MAQC)质量控制项目,各种微阵列技术的性能进行了评价。即使这样Illumina公司以其高质量的数据,最好的平台。当我开始在2010年的农业生活,我们有两个基因组分析仪™IIx系统。我们已经升级到最新的测序技术每12 - 18个月。我们将进入一个数百万美元的,最先进的门店设施在2019年4月,能每年处理超过100000个样本。我们计划在未来这种能力翻倍。我们将所有样品测序Illumina公司门店系统。
我一直对质量的Illumina公司科学家和整个操作。与Illumina公司工作,感觉我们是合作者多客户。这是一个伙伴关系实体都一步步迈向双赢的局面。我真的相信Illumina公司多年来赋予我们的成功。
“拥有一个NovaSeq 6000系统就像有八个不同的测序仪在一个系统中。"
问:什么是上天的新兴应用程序吗?
CJ:随着价格下跌,分析精益求精,门店将燃料爆炸的测序。我们将测序成百上千或每年数以百万计的样品。每个物种,所以想象每年几十万玉米样品,几十万牛样本,或更高的基因组测序项目。这是这项技术的力量。我们会见了农业企业基因分型结果已经数以百万计的样品。我相信大多数人会从旧技术转移到测序。如果我们确定一个突变,我们理想的需要非常大量序列每个动物为了使用较少的数据,每个工厂,等等。
我认为上天是一个极其强大的工具在农作物和动物的改进。我们在将它集成到过程的开始。它不像我们将序列每个作物物种和做。我们将测序每个增殖的作物行每年都有可能。的想法能够每一植物/动物物种的序列需要一段时间,但有组织在这个领域工作。
问:什么是自动化的表型出现?
CJ:直到最近,表现型是由外出和测量领域的植物。字面上,散发着军队的领域的学生带着米尺和笔记本。基因组学在那里,但表型出现路障。自动化技术的崛起,如无人机(uav),改变了一切。德州A&M大学,我们现在经常使用无人机飞越字段和测量在数百英亩8小时。这在过去是不可能的。
问:你有什么建议给门店研究员考虑转型吗?
CJ:想做就做。如果你进入门店,首先要关注的是实验设计。不管你有多少数据或者数据的质量。如果这是一个设计不良的实验,你就不会得到你所需要的数据。是不可替代的质量数据和没有的魔法或统计量可以使研究设计好不好。接下来,找到一个好的服务提供者,你可以使用,你可以信任的人。
“在未来,我可以想象一个世界,农民使用基因组学来确定真菌病原体或昆虫。门店成本的降低将使它。”
问:你认为研究人员考虑使用NovaSeq 6000系统执行他们的研究?
CJ:的NovaSeq 6000系统和你是一个技术,将增长。你可能想要开始与小S ' S1、S2流细胞和分支S4是必要的。你的实验室现在可能不需要S4,但你可能感兴趣的一个系统,将持续数年,成长为你的需求增长。这是一个巨大的问题,尤其是在学术界,你可能只能得到资金。
问:你在哪里看到的agrigenomics 5−10年吗?
CJ:在10年内,agrigenomics将比今天更为常见。在未来,我可以想象一个世界,农民使用基因组学来确定真菌病原体或昆虫。上天的递减成本将启用它。
问:你认为这是一个激动人心的时刻是在基因组学?
CJ:每年我都会说这是最令人兴奋的时间参与基因组学。最近,我将其描述为在一个科幻电影的世界。不同的是,每年基因组学技术发展和研究5−10年前是不可能的,现在是司空见惯的事。例如,在48小时48基因组序列的能力之前科幻小说。今天,我们可以在一个盒子序列样本运送来自非洲和亚马逊的最深处。明天将是什么?谁知道呢,但这将是可怕的。