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PCR技术是一种体外酶促合成、扩增特定DNA片段的方法。下面是我整理的关于pcr技术论文，希望你能从中得到感悟!

技术的研究进展

摘要 PCR技术是一种体外酶促合成、扩增特定DNA片段的方法。因其高强的特异性和灵敏度以及检测速度快、准确性好等优点，已被广泛地应用于水产、微生物检测等许多领域。该文从PCR技术的原理及应用方面进行了综述，并对其发展做出了展望。

关键词 PCR技术;研究进展;应用

中图分类号 Q819 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)10-0047-02

PCR(polymerase chain reaction，PCR)即聚合酶链式反应，它是一种体外酶促合成，扩增特定DNA片段的方法。1985年，美国Karray等学者首创了PCR技术，并由美国Cetus公司开发研制[1]。随着科学技术的发展和突破，PCR技术已在多个领域得到广泛地应用，如微生物检测、兽医学、水产养殖等方面。由于该技术具有较强的灵敏度、准确度和特异性，又能快速进行检测，因而其应用领域也在不断延伸[2-3]。随着PCR技术的不断发展，在常规PCR技术的基础上又衍生出了许多技术，如多重PCR(mutiplex PCR)技术[4]、实时荧光定量PCR(real-time fluorescent quantitative PCR，FQ-PCR)技术[5]、单分子PCR技术[6]。

1 PCR技术原理

PCR技术是根据待扩增的已知DNA片段序列、人工合成与该DNA 2条链末端互补的2段寡核苷酸引物，在体外将待检DNA序列(模板)在酶促作用下进行扩增。PCR的整个技术过程经若干个循环组成，一个循环包括连续的3个步骤：第1步是高温条件下的DNA模板变性，即模板DNA在93~94 ℃的条件下变性解链;第2步是退火，即人工合成的2个寡核苷酸引物与模板DNA链3’端经降温至55 ℃退火;第3步是延伸，即在4种dNTP底物同时存在的情况下，借助TaqDNA聚合酶的作用，引物链将沿着5’-3’方向延伸与模板互补的新链[7]。经过这个循环后，合成了新链，可将其作为DNA模板继续反应，由此循环进行。循环进程中，扩增产物的量以指数级方式增加，一般单一拷贝的基因循环25~30次，DNA可扩增l00万~200万倍[1]。PCR反应的步骤很简单，但是具体的操作是复杂的，如退火温度的确定、延伸时间的长短以及循环数等。因此，不同的反应体系应该确定适当的反应条件，以避免假阴性或假阳性等情况的产生。

2 PCR技术的分类

在传统PCR技术的基础上，根据人们的需要以及各个领域的应用要求，又衍生出很多种类的PCR技术。新技术在各领域广泛应用并逐渐改进，为进一步的研究提供了基础。

实时荧光定量PCR技术

1996年，学者经过研究，在传统PCR技术的基础上，首创了实时荧光定量PCR技术，新技术已经应用至医学领域、分子生物学和其他基础研究领域。实时荧光定量PCR技术基于传统技术的优势，还具有实时性、准确性、无污染，实现了自动化操作和多重反应，是PCR技术研究史上从定性到定量的飞跃[8]。

荧光定量PCR技术最大的特点是能将荧光基团加入到PCR反应体系中，借助于荧光信号，累积实时监测整个PCR进程，最后通过标准曲线对未知模板进行定量分析[9]。实时监测这一特点是常规PCR技术所不具有的，因为其对扩增反应不能进行随时的检测。常规PCR技术的扩增终产物需要在凝胶电泳等条件下才能进行，无法对起始模板进行准确的定量，而荧光定量PCR技术的反应进程可以根据荧光信号的变化做出准确的判断[10-11]。一个PCR循环反应结束之后，定量PCR仪可以收集1个荧光强度信号，荧光信号强度的变化可以反映产物量的变化情况，这样就可以得到1条荧光扩增曲线[12]。荧光信号在指数扩增阶段，PCR产物荧光信号的对数值与起始模板量之间存在线性对应关系，然后进行定量分析[13]。

多重PCR技术

多重PCR(mutiplex PCR)技术是PCR技术的一种，为同一管中加入多对特异性引物，与PCR管内的多个模板反应，在一个PCR管中同时检测多个目标DNA分子。多重PCR技术可以扩增一个物种的一个片段，也可以同时扩增多个物种的不同片段[14]。

在同一反应体系中，多重PCR技术进行多个位点的特异性扩增时，引物间的配对、引物间的竞争性扩增等会对扩增效果产生重要影响。一方面，如果能选择适宜的反应体系和反应条件，可极大地提高多重PCR的扩增效果[15]。主要包括退火温度、退火及延伸时间、PCR缓冲液成分、dNTP的用量、引物及模板的量等。另一方面，DNA的抽提质量也影响多重PCR扩增效率，如DNA抽提不干净或降解都将影响PCR扩增效果[16]。

单分子PCR技术(SM-PCR)

单分子PCR技术是在传统PCR技术的基础上发展的，基本循环过程相同，但在反应条件、模板数量、DNA 聚合酶选择、引物设计方面具有不同点。该技术是以少量或单个DNA分子为模板进行的PCR[17]。

单分子PCR技术反应中，DNA 模板浓度极低，这就要求模板有较高的质量。因为这是试验成败的决定性因素。在设计引物时，应该严格控制GC的含量和Tm值，同时尽量避免引物间存在可配对序列。在反应混合物模板数极低的情况下，若引物之间存在少量配对序列，扩增时极易形成二聚体，使反应无法进行，得不到所需要的产物[18]。由于单分子PCR技术反应的变性温度(96~98 ℃)大多比常规PCR技术(94 ℃)略高，因而对DNA 聚合酶热稳定性的要求也更加严格，需要有较好的热稳定性，以防止温度过高而使其失活。其变性时间(5~15 s)、退火时间及延伸时间也短于常规PCR技术[17]。

3 PCR技术的应用

PCR技术在水产上的应用

基因表达是检测某个基因在不同发育期或不同组织中的表达量变化，或受到某种试验处理过程中的影响而出现表达量变化的情况。有学者应用real-time PCR技术研究碳水化合物含量对翘嘴红鲴糖代谢酶G6Pase、GK以及PEPCK表达量的影响[19-21]，研究结果可为翘嘴红鲴饲料配方中的最合适糖含量提供理论依据。孙淑娜等[22]研究叶酸拮抗剂对斑马鱼心脏发育相关基因BMP2b及HAS2表达的影响，表明叶酸拮抗剂对早期胚胎的心脏发育影响较大，可导致斑马鱼心脏发育延迟及心脏形态异常，并下调斑马鱼心脏发育相关基因BMP2b及HAS2的表达，这可能是叶酸生物学活性受抑后导致心脏发育异常的机制之一。Sawyer et al[23]以斑马鱼的未受精卵、胚胎、仔鱼和成鱼为研究材料，采用实时荧光定量PCR技术，检测了P450aromA和P450aromB在不同组织的表达量，表明在各组织中均有2种基因的表达，但表达量显著不同，呈现组织特异性。

PCR技术在微生物检测上的应用

1990年，Bej et al[24]在利用多重PCR的方法检测了Leg-ionella类菌种和大肠类细菌，其结果是通过点对点方法固定的多聚dT尾捕捉探针和生物素标记的扩增DNA进行杂交来检测的。张志东等检测口蹄疫病毒(FMDV)持续性感染的带毒动物，表明实时荧光定量PCR技术具有快速检测、准确、客观等优势，较优于传统的检测方法[25-26]。Metzger-Boddien et al[27]对PCR-ELISA的方法进行了评价，结果显示，样品中沙门氏菌的检出率可以达到98%。

4 展望

传统PCR技术以及衍生出来的新型PCR技术自面世以来，已被广泛应用到生命科学的各个领域。随着技术方法的不断改进与完善，荧光定量PCR技术将会逐渐完善并广泛应用。多重PCR技术在食品病原微生物、非致病微生物及环境微生物检测中具有重要作用;未来的研究主要集中在去除食品抑制因子干扰、改进样品前处理技术等方面，其次是整合应用多重PCR与其他技术，必将在未来食品微生物检测中有非常好的应用前景。

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参考文献：发展现代园艺产业 促进农民增收张国庆 李莉 李建伟 冷杨 李立秋 张真和 全国农业技术推广服务中心,北京100026[文 摘]本文通过对我国园艺作物生产现状及园艺产业的经济和社会地位的分析，提出了我国现代园艺产业发展思路和制定发展现代园艺产业政策的紧迫性。[刊 名]>>>天津农林科技-2007(2)-1-4广东省园艺产业发展思路广东省发展南亚热带作物办公室[文 摘]作为广东种植业重要组成部分的园艺产业，主要包括各种水果、蔬菜、花卉、茶叶等作物，这些作物大多属于南亚热带作物。经过20多年的发展，广东省园艺生产取得了令人瞩目的成就，种植面积占农作物播种面积的50％以上，产值占种植业的70％左右。目前广东省水果产量居全国第三位，蔬菜产量居全国第四位，花卉产销量和出口创汇居全国首位。2004年全省水果种植面积为1479．98万亩，总产量787．85万吨，产值182亿元（当年价）。其中：香蕉189万亩、320．9万吨，柑桔263．53万亩、159．08万吨，菠萝39．1万亩、47．51万吨，荔枝426．16万亩、94万吨，龙眼177．45万亩、39．16万吨。全省形成了以香蕉、柑桔、荔枝、龙眼、菠萝、芒果等特色水果为主导产品的岭南水果优势区域；2004年全省蔬菜播种面积1720万亩，在种植业中仅次于粮食作物播种面积，排在第二位，总产量2557．65万吨，超过粮食总产量，名列农作物产量榜首，产值约250亿元；2004年全省花卉种植面积61．7万亩，销售额约50．38亿元，是种植业中平均亩产值效益最高的作物之一；2004年全省茶叶种植面积58万亩，总产量4．04万吨，产值约6．6亿元。[刊 名]>>>中国热带农业-2006(3)-6-7改革开放中的中国园艺科技[1]中国农业科学院蔬菜花卉研究所,北京100081 [2]中国农业大学农学与生物技术学院,北京100094[文 摘]我国发展园艺产业的自然资源和劳动力资源优势明显，有利于我国在国际上的竞争。尤其改革开放以来，园艺产业发生了跨跃式变化。园艺产品的营销体制向市场机制的根本性转化，使园艺产业充满了生机和活力，拉动了其产业发展，中国园艺作物的生产规模和产量的份额在国内农业经济和国际园艺产业中有明显优势；园艺业是劳动力和技术密集型产业。可以消化大量农村劳动力，可提高农民素质和农民收入，对解决我国三农问题起了重要作用。政府重视园艺产业的发展，科技投入大幅度增加、科教力量比较完善实力雄厚，保证了园艺科学研究和人才培养。近年园艺作物的科研取得重要成绩：种质资源、引种及遗传育种的成果已直接在生产上开发应用，设施栽培和采后技术对增产增收增加产品附加值的贡献大幅度提高，先进的生物技术提高了基础研究水平并获得了育种和繁殖技术的成效。加入世界贸易组织以来，我国园艺产业对科技和教育提出更高要求：注重营养品质和商品品质的培育，注意优质、无公害生产过程有利于生态环境和生产持续发展，提高和健全园艺产品的品质检测技术体系，以稳步提高我国园艺产品的卫生安全和出口能力，以园艺科技的发展促进园艺产业向规模化、集约化、专业化、标准化的现代管理模式过渡，等等。[刊 名]>>>中国农业大学学报-2005:10(4)-51-54中国设施园艺研究现状与发展趋势[1]浙江省农业科学院蔬菜所310021／／浙江大学农业生物环境工程研究所310029 [2]浙江大学农业生物环境工程研究所310029 [3]浙江省农业科学院蔬菜所310021[文 摘]在总结国外设施园艺行业研究现状，对国内设施园艺产业发展、标准化进程以及设施结构、作物和环境模型、环境控制技术等科研进展的基础上，指出中国设施园艺行业发展的存在科技含量低、设施水平低下和运行管理水平低等多方面的不足之处，并对今后中国设施园艺行业的发展方向作了探讨。[刊 名]>>>中国农学通报-2005:21(1)-236-238内蒙古园艺产业现状与科技发展对策内蒙古农业科学院园艺所,内蒙古呼和浩特010010[文 摘]文章概述了近年来内蒙古园艺产业的成就及存在的问题。分析了园艺产业发展的优势。提出了加快园艺产业化发展的科技对策。[刊 名]>>>内蒙古农业科技-2004(F12)-22-24中外园艺产业比较及发展对策研究华中农业大学经贸学院，湖北武汉430070[文 摘]通过研究认为我国一直是世界园艺生产大国．在世界园艺生产中占有举足轻重的地位。许多园艺产品产量都是排在世界首位。但是我国园艺产品的国际市场占有率却很低，国际商品化率低，单产水平与园艺大国存在较大差距。本文就如何发展我国园艺产业提出了具体的对策建议。[刊 名]>>>生产力研究-2004(12)-128-130园艺产业发展中存在的问题及发展思路新疆石河子大学园艺系．新疆石河子832003[文 摘]园艺业在农业中占有重要地位，其产品与人们的日常生活有着直接和密切的关系。文章就园艺产业发展中存在的问题及其发展趋势和思路作一综述。[刊 名]>>>内蒙古农业科技-2004(5)-7-8全文为PDF格式，无法复制，如需要我可以传给你。

（英文题目略）（1）田志宏，邓乃扬，万鹤群等．关税收入与经济水平、外贸规模的实证研究．见：俞晓松主编．走向21世纪的中国关税（中国首届关税理论研讨会文集），北京：中国经济出版社，1998．156-165（2）田志宏，邓乃扬，万鹤群等．关税税收效应的经济学分析．同上．125-130（3）王 伟，田志宏，邓乃扬．中国关税税源的数量特征分析．同上．131-136（4）田志宏，刘 音，邓乃扬等．关税的调控机制及定量研究．同上．137-147（5）田志宏，邓乃扬，万鹤群．关税收入的经济计量模型．见：俞晓松主编．走向21世纪的中国关税．北京：中国经济出版社，1998．148-155（6）田志宏，邓乃扬，王 伟等．中国关税及进口预测软件系统的总体设计与实现．中国农业大学学报，1999，4（2）：9-13（7）白人朴，田志宏．一种有序样本的分类方法与应用．中国农业大学学报，1999，4（6）：1-5（8）郄贺良，田志宏．我国农产品的比较优势分析．中国农业大学学报，1999，4（6）：18-24（9）田志宏，王凯园，王 伟．关税配额的经济理论与政策分析．中国农业大学学报，2000，5（4）：15-19（该文被中国人民大学文献中心收录，F52，）（10）田志宏，蔡 春．我国月度进口量预测模型研究．中国农业大学学报，2000，5（6）：1-7（11）邓乃扬，田志宏．高低频预测模型结合的最优化方法．系统工程学报，2000，15（4）：377-382（12）田志宏，刘北桦．关税税率调整经济效应的一个理论模型．中国农业大学学报，2001，6（4）：12-16（13）姚 蕾，田志宏，陶益清．商会组织的国际比较及对中国进出口商会发展的启示．中国农业大学学报，2001，6（6）：18-22（14）姚 蕾，田志宏，陶益清．中国进出口商会的职能分析与发展思路．中国农业大学学报（社科版），2001（4）：9-14（15）田志宏，王 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