科创中国

本课题组开发了一种极低成本、高效、灵活、高通量的DNA测序文库制备和基因分型方法——Hyper-seq技术。该技术可应用在不同物种的建库和测序实验中，成功解决了基因组DNA片段非酶切直接测序问题，从而降低对DNA样品质量要求；进而采用大规模Barcode混合测序，大大降低了测序成本。该技术具有高通量、基因区偏置性、快速和超低成本特征。单个样本分析成本在50-150元人民币（根据基因组大小设计测序覆盖度），较世界同类简化测序技术（GBS、RAD等）和分子育种芯片技术成本降低50%以上，建库时间更短约3-5小时，利用二代高通量测序仪器完成96孔或者384孔混合样本测序。同时以及开发Hyper-seq软件流程（***），搭建基于Hyper-seq的高通量规模化基因型分析平台。在水稻、小麦、玉米、木薯等50个作物中开始前期应用研究。目前已利用相关技术在Cell Press合作期刊The Innovation上发表了。

1.成本低廉（单个样本成本约20美金）。随着高通量测序技术的飞速发展，目前简化测序技术市场上层出不穷，但大群体样本测序费用一直居高不高，Hyper-seq技术将测序费用压缩至极致，远远低于目前世界上同类简化测序技术（GBS、RAD等）和分子育种芯片技术，完成1000份水稻样品的测序仅需要一天，一个样品的成本仅需要10美元。2 建库时间短，效率高，过程简单便于操作。实验没有限制性内切酶的限制，仅依靠添加特定引物进行PCR扩增，后续无需再进行纯化步骤，无需挑出barcode接头，即可完成测序。整个建库时间缩短为3-5个小时，建库样本单次可高达384个样本，与同类技术相比，化繁为简，极大程度的节约了时间成本。3 目前没有单项技术能够适应不同类型需求和不同特异性物种测序。Hyper-seq技术不只是针对简单植物进行测序，还开发了针对大型复杂基因组简化的引物，比如小麦、土豆、玉米等，以针对物种特点制定简化程度，而这一过程无需在实验操作中额外增加环节。4 对样品DNA质量要求不高。

目前Hyper-seq技术已达到成熟的阶段；可以赋予产业自动化生产，利用自动移液工作台，功能强大，简单高效，以最低的成本、极高的效率满足不同物种的基因组的重新测序或简化测序的需求；同时已定制面向Hyper-seq技术全自动化、专业化和标准化定制仪器设备，基于核酸自动化提取技术、超高速均匀热循环技术、自动化反应体系构建技术、无人值守智能控制等关键技术，后续拟开发一款集样本核酸提取、样本浓度检测、样本均一化处理、反应文库制备、自动化点胶和pooling合管工作站为一体的全程自动化Hyper-seq体系，实现全流程无人值守智能控制，提高样本的精准度，减少人工误差和人工成本投入。依托Hyper-seq技术可与LSTM预测模型的GS育种数据库平台进行育种分析，帮助用户发现、量化和解决育种问题，实现从测序分析到快速育种的数据标准化和管理标准化。

海南大学热带作物学院源于1958年创建的华南热带作物学院（后更名为华南热带农业大学）栽培系。后经历华南热带农业大学农学院、海南大学农学院，2007年原华南热带农业大学与原海南大学合并成立新海南大学，设立农学院。2019年，学校正式设立海南大学热带作物学院。学院是首批国家卓越农林人才培养计划单位和首批国家农科教合作人才培养基地。2017年9月，学院作物学学科入选国家首轮世界一流学科建设学科，2022年2月入选国家第二轮世界一流学科建设学科，“植物与动物科学”及“农业科学”进入ESI 全球前1%。海南大学热带作物学院现有教职工180多人，包括长江学者2人，国家杰出青年基金获得者2人，“万人计划”科技创新领军人才4人，“万人计划”青年拔尖人才1人，中科院“百人计划”获得者2人，中国科协“青托人才”3人，国家木薯产业技术体系岗位科学家2人，全国先进工作者1人、全国优秀科技工作者1人、教育部“新世纪优秀人才支持计划”3人，海南省创新创业人才1人、 海南省“百人专项”2人、 海南省“千人专项”1人、海南省三八红旗手2人、515人才工程第二层次以上人选6人、宝钢教育基金优秀教师3人

本项目所针对的终端消费人群是以高校以及各科研机构，科研院所为主的消费人群。初始阶段主要是发展三亚南繁的各高校院所科研团队作为第一批客户，然后逐渐做出口碑进而拓宽市场，做到“立足海南，服务全国，面向世界”。南繁不仅可以加快育种进程，而且可以利用不同的生态和土壤环境对杂交后代进行加压筛选，寻找到适用性广的材料，提高育种效果。当然，我们的市场绝不仅仅局限于“育种”，科研方面我们还可以挖掘潜在性状，保护物种资源，减少外来物种的冲击；经济方面，我们还能进行动植物的检验与检疫。因此，我们的客户除了一些科研团队，育种家等，还有部分农户以及各农业、生物公司等。

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