Combined use of Oxford Nanopore and Illumina sequencing yields insights into soybean structural variation biology
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Structural variants (SVs), including deletions, insertions, duplications, and inversions, are relatively long genomic variations implicated in a diverse range of processes from human disease to ecology and evolution. Given their complex signatures, tendency to occur in repeated regions, and large size, discovering SVs based on short reads is challenging compared to single-nucleotide variants. The increasing availability of long-read technologies has greatly facilitated SV discovery; however, these technologies remain too costly to apply routinely to population-level studies. Here, we combined short-read and long-read sequencing technologies to provide a comprehensive population-scale assessment of structural variation in a panel of Canadian soybean cultivars. RESULTS: We used Oxford Nanopore long-read sequencing data (~12× mean coverage) for 17 samples to both benchmark SV calls made from Illumina short-read data and predict SVs that were subsequently genotyped in a population of 102 samples using Illumina data. Benchmarking results show that variants discovered using Oxford Nanopore can be accurately genotyped from the Illumina data. We first use the genotyped deletions and insertions for population genetics analyses and show that results are comparable to those based on single-nucleotide variants. We observe that the population frequency and distribution within the genome of deletions and insertions are constrained by the location of genes. Gene Ontology and PFAM domain enrichment analyses also confirm previous reports that genes harboring high-frequency deletions and insertions are enriched for functions in defense response. Finally, we discover polymorphic transposable elements from the deletions and insertions and report evidence of the recent activity of a Stowaway MITE. CONCLUSIONS: We show that structural variants discovered using Oxford Nanopore data can be genotyped with high accuracy from Illumina data. Our results demonstrate that long-read and short-read sequencing technologies can be efficiently combined to enhance SV analysis in large populations, providing a reusable framework for their study in a wider range of samples and non-model species.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».