浙江大学和武汉贝纳科技有限公司共同完成20 ng超低起始量基因组组装，这是首次使用低于100ng的DNA完成全基因组组装。解决了个体小、样品稀有只能获取少量DNA的物种的基因组组装的难题。贝纳基因开发的全基因组复制后基因组组装的流程，可以对ng DNA进行的个体进行基因组组装。浙江大学叶昕海第一作者，浙江大学叶恭银教授、李飞教授和贝纳基因陈虎并列通讯作者。

摘要

基因组组装需要大量的DNA（通常是ug级）以满足二代和三代文库构建的需求。但是诸如昆虫这种个体小的动物，很难得到足够的DNA进行后续的建库和测序。本文使用20ng的DNA进行全基因组扩增后使用Nanopore和Illumina技术对单倍体雄性麦蛾茧峰（Habrobracon hebetor）进行组装。得到131.6Mb的基因组，ContigN50为1.63 Mb，Busco评价99%。这是首次使用100ng以内原始DNA完成高质量基因组组装，该方法为个体小、样品稀有、只能获取少量DNA的物种的基因组组装提供了很好的范例。

研究背景

高质量的基因组对一个物种的研究至关重要，然而由于部分物种个体小的原因，得到的基因组是高度片段化的（Contig N50和Scaffold N50短）。部分昆虫由于个体小很难收集，基因组组装面临着挑战。有报道对提取100ng和200ng总DNA的小个体物种进行基因组组装，但是对于提取总DNA低于100ng的物种基因基因组组装未见报道。

本研究使用20ng麦蛾茧峰 (Habrobracon hebetor) DNA进行全基因组复制后使用Nanopore和Illumina测序后对基因组进行组装，为超低起始量DNA基因组组装提供了很好的案例。

研究方法和基因组组装指标

首先对单头麦蛾茧峰DNA进行提取，使用20ng的DNA进行全基因组扩增，后对扩增后的3.5ug DNA分别进行Nanopore和Illumina测序。

使用长reads对基因组进行组装，用Illumina序列对基因组进行纠错，得到高质量的基因组。

基因组组装指标如下

扩增后片段长度分布如下

参考文献

文章链接https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.07.13.200725v1

小编有话说

个体微小（提取DNA不足100ng）的物种比如部分昆虫、螨虫以及部分植物，基因组组装一直是非常有挑战的事情。贝纳基因开发的基于全基因组扩增的技术，可以实现对ng级微量DNA基因组组装。贝纳基因现正在进行单细胞扩增后基因组组装的研发，争取早日实现单细胞基因组组装。