成果名称: MOL-PCR技术在近交系小鼠品系鉴定中的应用研究
完成单位: 广东省实验动物监测所
主要人员: 徐凤姣,郭鹏举,王静,丛锋,饶丹,刘助红,李秀珍,黄碧洪,陈锦河
介绍:

    ① 题来源与背景: 近交系小鼠作为重要的动物模型,在临床前药物实验、毒理实验、行为学等科研中起着愈来愈重要的作用。在长期保种、育种及繁殖生产过程中,可能发生的遗传污染或遗传突变会使改变小鼠的遗传背景,从而影响实验的准确性与可靠性。 SNP作为遗传检测的难点在于各研究样本群体遗传背景不同,不同群体间位点的适用性还有待进一步考察,要在动物品种鉴定及产品溯源方面,想获得理想的普适的标记组合,还需通过不断完善标记的筛选策略及扩大代表性群体的数量来实现。但在实验小鼠方面,该部分的研究已经相当深入,适用性较强。《实验动物质量高通量分子检测新技术新方法的研究》(项目编号:2015BAI07B00)已完成了项目研究工作,在近交系、封闭群实验动物SNP 遗传检测技术开发这部分,优选11个SNP位点组合,该组合作为近交系和封闭群小鼠遗传质量控制的指标并用于小鼠的遗传质量检测与控制。在此项研究基础上,如何将筛选出来的标记有效地应用于小鼠遗传检测,成了另外一个亟待解决的重要问题。

    ② 技术原理及性能指标: KASP 技术是由英国 LGC 公司开发的新一代 SNP检测技术,可在大多数作物的基因组 DNA 样品中(甚至是一些复杂基因组的 DNA 样品),对 SNP进行精准的双等位基因判断。其基本程序是:利用带有两种通用标签并连接SNP位点的两条正向引物和一条反向引物构成Primer mix、带有不同荧光信号的两条检测引物Master mix,通过三次PCR 反应进行 SNP 位点检测。 要达到的技术和经济指标 1). 克服传统遗传学检测(如免疫学、细胞遗传学方法)操作复杂、检测周期长、灵敏度低、反应遗传概貌有限等弊端; 2). 解决传统SNP检测只能单一位点检测,费时且成本偏高的问题; 3). 为近交系小鼠品系鉴定的自动化检测奠定基础。

    ③ 技术的创造性与先进性: 1)本研究基于KASP方法,同时利用已经鉴定的可用于近交系小鼠品系区分的SNP位点,建立一个快速、经济、高通量的SNP检测平台,实现对近交系小鼠品系的快速鉴定; 2)KASP方法的分型原理同Taqman有类似之处,但相比之下,其成本能大大降低,原因在于KASP方法巧妙的运用了两个通用的荧光探针和两个通用的淬灭探针,这样就无需对每个SNP位点单独设计荧光探针,只需合成带通用接头的普通引物,这种引物合成简单,成本低;3)开展KASP检测也可直接运用Taqman的检测平台,本研究就是直接利用实验室现有的ABI7500来进行KASP检测,无需额外添置设备;4)配置相应的自动化检测设备,可实现核自动加样与数据分析,自动化程度高。

    ④ 技术的成熟程度,适用范围和安全性: 本研究建立的SNP的分型方法,能一次实现96孔/384孔的高通量检测,经济高效。对国内常见的13个品系的近交系小鼠SNP位点的进行检测,SNP分型结果与参考基因型相符,证明该方法稳定可靠。该方法特别适用于实验小鼠生产单位的常规遗传检测,用以监测种鼠是否发生污染或突变。 本方法稳定可靠,无安全问题。

    ⑤ 应用情况及存在的问题: KASP技术对SNP进行分型是基于聚类分析,因此对于每个SNP检测,建议每次至少需要检测12个以上的样本(包括阴性对照NTC在内,可设重复),如果已知有不同基因型的对照,检测的样本数可减少至8个左右。另外,在进行KASP扩增时,受不同仪器,不同引物、不同核酸质量的影响,KASP扩增效率会有所差异。当标准程序扩增结束,读数后若出现样品聚类分型不明显且NTC无扩增的情况,可将反应体系重新放置PCR仪上增加3-18个循环后再次读数,直至得到满意的聚类分型结果。本研究选取了28个SNP位点,有7个SNP位点尚未开发,这是因为一旦SNP位点选定后,其对应的引物设计会受比较大的限制,一旦出现引物不能成功分型的情况,调整的空间比较小,最常见的就是换反义链设计引物。但这一点并不能限制KASP在近交系小鼠基因分型方面的应用,小鼠的SNP数量巨大,研究者可以选取数个其他等效的SNP位点来替代。

    ⑥ 历年获奖情况: 无。

    ⑦成果简介不含商业秘密内容。

批准登记号:
登记日期: 2020-12-11
研究起止时间: 2017-07-03至2019-07-02
所属行业: 科学研究和技术服务业
所属高新技术类别: 生物医药与医疗器械
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2019-12-12