直接PCR是直接利用血液、动物或植物组织等进行扩增的反应，不需要进行核酸提取和核酸纯化的步骤。它为DNA扩增带来了前所未有的便利，可以节省大量时间。那么直接PCR所用的试剂和产品有哪些呢？

1. 什么是直接 PCR
2. 直接 PCR 需要哪些试剂
3. Direct PCR Kit应用场景及特点
4. 产品数据
5. 客户反馈
6. 产品订购信息

1. 什么是直接 PCR

PCR技术经过全球无数学者的不断补充和完善，已经成为整个生命科学领域应用最广泛、使用最频繁、最重要的基础研究方法。在传统PCR技术的广泛应用基础上发展起来的Touch Down PCR、RT-PCR、Real-Time PCR、Multi PCR等，以及最新的Digital PCR（数字PCR），极大地丰富了广大科研人员的研究。这些方法大大加速了现代生命科学特别是分子生物学的发展，为全人类生命和自然的研究做出了巨大的贡献。传统PCR技术以及由此衍生的各种新技术、新应用，都有一个前提条件，即需要事先获得高纯度的核酸模板。任何生物样本都需要经过一系列复杂繁琐的样本处理，才能获得符合PCR技术要求的核酸样本。DNA和RNA的分离提取一直是相关科技人员每天需要重复的基础工作。由于样本间的巨大差异，DNA和RNA的分离提取过程也有很大差异，这项工作对操作人员的技术熟练程度有很高的要求。由于传统的分离提取技术中会用到一些剧毒的化学试剂，长期接触会对操作人员的身体造成不可逆的伤害，甚至在实验过程中造成直接伤害。苯酚、氯仿等化学试剂是实验室中的重要致癌物，而植物组织核酸分离提取过程中使用的液氮由于温度极低，对实验过程中操作人员的安全威胁较大。同时，对于有大量样本需要研究的人来说，分离提取核酸是一项劳动密集型的工作。现在市面上的核酸分离提取试剂盒已经成熟，品牌众多，但都大同小异，无论是硅胶膜柱离心试剂盒还是磁珠法试剂盒，都需要花费大量的时间，成本也较高。除了试剂盒成本外，对实验室设备也有特殊要求。磁珠法所用的自动化工作站就是非常典型的大型高值设备，对实验室来说是一笔巨大的开支。综上所述，在进行PCR实验前，样本预处理是科研人员无法回避、不断头疼的问题。如何解决这个问题，不需分离提取核酸，直接进行PCR实验，一直是很多科研人员和临床检验人员一直在思考的问题。

直接 PCR 是一种无需提取核酸，直接利用动物或植物组织进行扩增的反应。直接 PCR 的工作原理与传统 PCR 类似。主要区别在于直接PCR使用的定制缓冲液。样本无需提取核酸即可直接进行PCR反应，但对直接PCR反应中涉及的酶的耐受性和缓冲液的相容性都有相应的要求。虽然常见样本中PCR抑制剂或多或少，但直接PCR在酶和缓冲液的作用下，依然可以实现可靠的扩增。但传统PCR反应需要采用高质量的核酸作为反应的模板，如果模板中含有蛋白质等杂质，则会抑制PCR反应的顺利进行。

直接PCR最早的应用领域是动植物领域，如小鼠、猫、鸡、兔、羊、牛等动物的血液、组织、毛发；植物的叶片、种子等。用于研究基因分型、转基因、质粒检测、基因敲除分析、DNA来源鉴定、物种鉴定、SNP分析等领域。这些领域有一些共同的特点，就是目的基因含量比较高，核酸提取比较麻烦，因此直接PCR不仅可以节省时间，对结果影响小，还可以节省成本。

2. 直接 PCR 需要哪些试剂

2.1 样品裂解液

样本裂解液可自行配制或购买，不同品牌的裂解液成分差异会造成裂解能力不同，进而裂解时间也会略有不同，例如动物组织样本的制备一般建议裂解30分钟或过夜，病毒的裂解液则为3-10分钟。

2.2 PCR 预混液

建议使用热启动DNA聚合酶来增强特异性扩增和更强的扩增能力。直接PCR的核心是高抗性的聚合酶。

2.3 去除或抑制样本中影响DNA扩增的成分

样本经过裂解液处理后，会释放出蛋白质、脂质等细胞碎片，这些物质会抑制PCR反应，因此直接PCR需要加入相应的去除或抑制剂，以减少这些因素的影响。

3. Direct PCR Kit应用场景及特点

直接 PCR 试剂盒 Yeasen 可直接扩增植物、动物组织或血液等原始样本，无需进行核酸纯化，大大简化了PCR实验流程。以未经基因组纯化的原始样本（图1A）或其裂解物（图1B）为模板进行PCR-based Genotyping（图1）。与一般的PCR-based Genotyping相比，直接PCR试剂盒样品消耗少，操作简单，实验成本低，可获得高质量的定量样本检测。

图 1.直接 PCR 技术。

A.直接法：取少量样本直接加入PCR Mix中进行PCR鉴定。B.裂解法：将样本加入裂解液中释放基因组，取少量裂解上清加入PCR Mix中进行PCR鉴定。

3.1 应用

动物基因扩增检测、转基因动物基因分型、转基因植物鉴定、植物基因分型等。

3.2 特点

★   直接：无需 DNA 纯化；
★   快速：10分钟完成模板制备，50分钟完成PCR反应；
★   简单：无需剪切或研磨即可裂解样品；
PCR Mix 采用主混合物的形式，减少了样品添加步骤
★   节省：减少材料消耗
★   高通量：裂解反应可在96孔板中完成
★   强抑制剂耐受性

4. 产品数据

4.1 多动物通用型：动物组织直接PCR试剂盒

4.1.1最快：缩短手术时间

图 2. 来自 Yeasen 可以节省更多时间。

4.1.2 示例：基因敲除小鼠的基因型鉴定

图3.动物组织直接PCR试剂盒检测基因敲除动物的直接扩增结果。

M：100bp DNA ladder。1-8泳道：以裂解物为模板。+：以50 ng纯化基因组DNA为模板。﹣：以去离子水为模板。循环数：35个循环。单片段（580bp）：敲除动物纯合基因组。单片段（180bp）：野生型基因组。2个片段（580bp/180bp）：敲除动物杂合基因组。

4.2 啮齿类动物专用：小鼠组织直接 PCR 试剂盒

4.2.1 更快：足够的基因释放

图4 小鼠组织直接PCR试剂盒不同裂解时间的直接扩增结果。

M：100bp DNA ladder。+：50ng纯化的基因组DNA作为模板。循环数：35个循环。

4.2.2 优于一般碱裂解法

图5. 不同裂解方法处理的小鼠尾部SOX21基因扩增结果。

M：100bp DNA ladder。1-2泳道：以一般碱裂解法裂解的裂解物为模板。3-4泳道：以小鼠组织直接PCR试剂盒裂解的裂解物为模板。+：以50ng纯化基因组DNA为模板。-：以去离子水为模板。循环数：35个循环。

4.2.3 与同类产品比较

图6.不同品牌同类产品处理小鼠尾部SOX21基因扩增结果。

M：100 bp DNA ladder。+：50 ng纯化的基因组DNA作为模板。循环数：35个循环。

4.3 植物组织直接PCR试剂盒

4.3.1 多类型植物样品验证

图7.不同植物叶子直接扩增的结果。

M：100 bp DNA 梯状图。C：纯化的基因组 DNA 作为模板。1-2泳道：以叶组织裂解物为模板。循环数：30个循环。

5. 客户反馈

5.1 小鼠基因分型

图8.北京吉实生命科技有限公司用户使用小鼠组织直接PCR试剂盒进行小鼠基因型鉴定结果。

5.2 水稻直接 PCR

图9.华中农业大学用户利用植物组织直接PCR试剂盒扩增水稻相关基因。

6. 产品订购信息

Yeasen 是一家从事分子、蛋白质、细胞三大生物试剂研发、生产和销售的生物技术公司。 Yeasen 如下。

表 1. 产品订购信息