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KASP-基于已知SNP的高通量基因分型

一、什么是SNP？

SNP，即單核苷酸多態性，是指在基因組水平上由單個核苷酸的變異而引起的一種DNA序列多態性。

SNP研究具有廣泛意義，在農業領域中，可以進行性狀基因的精細定位、分子輔助育種、種子資源鑒定等；在醫學領域中，則主要是疾病的分子遺傳機制研究、疾病基因定位、藥物敏感或疾病易感性位點篩選等。

二、SNP研究內容有哪些？

SNP的研究主要分為SNP的發現及SNP的基因分型。

SNP的發現是應用的基礎，需要在一定數量樣本的全基因組范圍內，經過統計學分析得到少量可能與疾病或性狀關聯的SNPs。這時基因芯片或NGS（Next Generation Sequencing，第二代測序技術）技術在單個樣品的大量SNP檢測中具有優勢。

SNP的基因分型是應用的技術手段。這一過程需要檢測大量樣本的少量SNPs，而基因芯片或NGS技術則由于其高成本不太適和此階段的研究。KASP（Kompetitive Allele Specific PCR，競爭性等位基因特異性PCR）因其經濟靈活的特點，作為國際上主流SNP檢測方法之一，替代傳統的高通量測序，在SNP分型研究中發揮重要作用。

三、KASP技術原理

便宜而準確的基因SNP分型方法一直是遺傳學家追求的手段。KASP方法利用通用熒光探針，就可以通過簡單的touch-down PCR的方法實現SNP分型。

圖 1

1、含有SNP的單位基因-1和單位基因-2作為模板；針對等位基因SNP位點設計的兩個正向引物和一個通用反向引物；每條正向引物尾部有特異性序列，可與熒光標記結合。（圖1）

圖 2

2、第一輪PCR，能夠和模板互補的正向引物得到延伸，無法和模板互補的正向引物無法延伸；第二輪PCR，正向引物互補的特異性序列得以延伸，這步完成把通用標簽序列引入與SNP對應的PCR產物。（圖2）

圖 3

3、隨著PCR循環數增加，擴增子數量呈指數增長，熒光探針更多地退火到新合成的互補鏈上，發出熒光。不同顏色熒光即反映不同SNP類型，使用酶標儀對實驗結果進行檢測就能夠達到我們的終實驗目的。（圖3）

四、KASP檢測的意義

作為一項靈活、經濟、準確的SNP檢測方法，KASP被廣泛應用于各個領域。常規科研客戶通量并沒有想象中的高，96、384即可滿足需求。因此KASP技術結合酶標儀使用完全可以滿足絕大多數客戶需求。農業方向，KASP有利于篩選出動、植物有利性狀控制基因，并指導后續品種改良，也有利于對已改良品種進行基因驗證。醫學方面，KASP可用于先天性疾病篩查以及癌癥治療過程中的藥物毒性反應、藥物敏感性反應預測。

圖 4

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