Oligo-FISH（oligonucleotides fluorescence in situ hybridization）靶向性荧光原位杂交技术是一门结合生物信息学、大规模人工合成以及荧光原位杂交的新兴实验技术。该技术可以用于基因组拼接结果的验证和检测、染色体变异的鉴定、区分异源多倍体、观察染色体配对以及染色质空间结构对基因表达调控等研究中。Oligo-FISH实验要求设计的单拷贝oligo探针在目标基因组具有高度的特异性，然而植物基因组高度复杂且富含大量重复序列，这为Oligo-FISH在植物中的应用带来了挑战。
为了解决Oligo-FISH中探针的设计问题，研究者们开发了针对植物特性的探针设计软件Chorus2。Chorus2软件通过结合shotgun测序数据，能准确地识别基因组中潜在的重复序列，因此通过该软件开发设计的Oligo探针能有效避免重复序列、多拷贝序列的干扰，设计的探针可有效对目标染色体或染色体上的区段进行检测和鉴定。此外，该软件能够依据近缘物种间的保守序列设计探针，为研究物种间的进化关系提供了有力的支持。不仅如此，该软件还可以通过pseudomolecular构建、k-mer计算等一系列生物信息学分析，针对暂无参考基因组的物种进行oligo探针设计，进一步拓展了Oligo-FISH技术的适用范围。
（图A. Chorus2软件设计Oligo-FISH探针流程; 图B. Chorus2设计的探针具有高度的特异性）
目前，基于Chorus2 系列软件设计的Oligo已应用在马铃薯、水稻、小麦、玉米、棉花、杨树、香蕉、甘蔗等物种的染色体识别、染色体变异的鉴定、物种进化等研究中。相关技术体系为植物染色体结构和功能研究提供了重要的技术支撑，有力地推动了植物细胞遗传学的发展。前期相关的Oligo-FISH研究成果已发表在Genetics，Nature Communication，Plant Journal，PNAS等杂志上。近日，Plant Biotechnology Journal期刊在线发表了题为“Chorus2: design of genome-scale oligonucleotide-based probes for fluorescence in situ hybridization”的研究论文，论文介绍了Chorus2软件的算法、功能、适用范围等。该项工作得到了国家转基因重大专项、江苏高校优势学科建设工程项目以及美国国家科学基金等的资助，扬州大学博士生刘冠卿为本文共同第一作者，密歇根州立大学的赵海楠博士和Guilherme T. Braz博士参与了本项研究工作，扬州大学张韬教授及密歇根州立大学蒋继明教授为共同通讯作者。
原文链接：
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/pbi.13610
