基因组denovo测序

基因组从头测序（De novo sequencing）是指在不依赖参考基因组的情况下对某物种进行基因组测序及拼接组装，从而绘制该物种的全基因组 序列图谱。基因组测序不仅可以获得该物种的全基因组序列图谱，同时也为后续物种起源进化及特定环境适应性的研究奠定了基础。

核心应用场景

1. 无参考基因组物种：新物种、野生近缘种、未发表基因组的动植物 / 微生物 / 真菌；
2. 构建物种标准参考基因组，作为后续转录组、重测序、代谢组、进化研究的基础；
3. 基因组结构解析：基因组大小、杂合度、重复序列含量、染色体数目等；
4. 基因集预测：编码基因、非编码 RNA、重复元件、转座子注释；
5. 比较基因组、物种演化、分化时间估算；
6. 功能基因挖掘：抗性基因、代谢通路、驯化相关基因。

测序策略

长读长（主力组装）：PacBio HiFi / Oxford Nanopore (ONT)

HiFi 优势：准确度高，适合高质量基因组；ONT 超长读长利于跨越大片段重复、端粒、着丝粒。

短读长（纠错、优化）：Illumina 或者DNBSEQ-T7 等PE150 用于基因组 survey 评估、长序列纠错、组装结果校正、碱基精度提升。

标准分析流程

原始数据质控===》survey分析===》长读长序列校正===》初步组装===》HIC染色体挂载（可选）===》组装质量评估===》基因组注释分析===》比较基因组分析

基因组denovo组装水平进阶历程

Contig 水平 → Scaffold 水平 → 染色体水平基因组 → T2T 端粒到端粒基因组

三代长读长+HIC===》三代染色体水平基因组（目前主流水平）

三代长读长+ONT超长读长+二代短序列纠错+HIC===》T2T完美基因组（高阶水平）

T2T基因组适合哪些研究需求

1. 染色体结构演化：着丝粒起源、染色体重排、倒位、串联重复进化；
2. 复杂结构变异（SV）挖掘（普通参考基因组无法识别异染色质区域 SV）；
3. 端粒长度调控、衰老、细胞分裂相关研究；
4. 多倍体物种亚基因组重复序列分化；
5. 作物驯化中大片段重复基因家族扩张；
6. 临床基因组：罕见病、染色体畸变相关异染色质区域变异；
7. 构建物种黄金标准参考基因组，作为后续重测序、泛基因组基础。