KASP即竞争性等位基因特异性PCR(Kompetitive Allele Specific PCR),可在广泛的基因组DNA样品中(甚至是一些复杂基因组的DNA样品),对SNPS和特定位点上的InDels进行精准的双等位基因判断。
以KASP为核心技术,提供灵活适用的基因型分析解决方案,用于基因型分型分析、KASP Assav的研发、NGS之后的SNP验证和农业种群研究等。由于其高通量、低成本和检测效率高等优点,KASP技术在农作物性状遗传和改良研究领域备受关注,现已在全球广泛应用。
应用领域包括

技术原理及流程

开发简便
检测高效
灵活性高
样本适用性广
结果呈现清晰
价格低
高效的实验流程
大量验证
经验丰富
高能量检测能力
严格的质量控制

结果展示

KASP技术在种质资源鉴定及亲缘关系研究中的应用
江苏省农业科学院赵涵团队利用不同来源的玉米自交系,通过全基因组重测序数据鉴定出了一系列SNPS位点并开发出700对KASP分子标记,从中选择验证过的202对KASP标记用于系统进化树构建及群体结构分析。结果显示,基于KASP标记位点和基于总SNPS位点的聚类分析结果高度吻合,两者的遗传距离相似性系数高达89.5%,能成功区分玉米的杂种优势群。此套KASP标记可在玉米种质资源分析、连锁群构建以及杂种优势群划分等方面发挥重要作用。

KASP技术在分子辅助育种中的应用
北京农林科学院玉米研究所赵久然团队利用B73x高油玉米的F2:3分离群体、BSR-seg及基因等位性测验技术进行分析,发现su1和sh2-R分别提高玉米籽粒含油率4.20个百分点和7.66个百分点,根据这两个基因的关键突变位点开发了基因功能性KASP标记,能够成功区分183份玉米材料中su1su1Sh2Sh2、Su1Su1sh2sh2和su1su1sh2sh2不同突变类型,对高油甜玉米育种具有重要的应用价值。发现候选基因GRMZM2G176998(WD40类B-螺旋重复蛋白).GRMZG2G021339(homeobox转录因子)和GRMZM2G167438(3-酮酰基-COA合成酶)的KASP标记与分离群体中单株的籽粒含油量显著相关。

美国俄克拉荷马州立大学Yan Liuling团队针对小麦抗叶锈基因Lr34 开发了两对KASP 标记:Lr34-E11-KASP 和Lr34-E22-KASP,此两对标记可在小麦育种工作中加速对Lr34 基因的选择。

KASP技术在遗传图谱构建与基因定位中的应用
中国农科院刘录祥课题组利用由中玉金标记独家代理的小麦55K芯片对突变体eh1 和LX987及其杂交获得的207个RIL进行遗传作图,共检测到37个QTL,分别与抽穗期、株高、千粒重、穗长等农艺性状相关,并成功开发了25对KASP标记。利用 400 个 RIL 对 3A、4B 和 6A 染色体上稳定检测到的 QTL 进行验证。将4B染色体上控制株高和千粒重的 QTL 簇界定在一个 0.8 Mb 的物理区间内,3A 染色体上控制抽穗期的 QTL 被缩小到 2.5 Mb 的区间。

KASP技术在种子纯度鉴定中的应用
北京市农林科学院玉米研究所王蕊、施建龙、田红丽等基于12套杂交种及其父母本的三联体样本及335 份玉米杂交种国家审定标准样品SNP 指纹, 从384 个SNP 基础位点筛选获得60 个候选位点, 位点转化为KASP 引物的成功率为95%。综合考虑标记双亲互补率、多态性、稳定性和分型效果等多项指标,最终确定20个标记作为玉米杂交种纯度鉴定的核心标记,这些标记能够有效鉴定99.7%供试样品纯度。

图 测试引物分型效果图

KASP标记开发及检测
近几年,国内外不少学者将KASP技术应用在牛、羊等家畜的产乳、生长繁殖等生产性状基因SNP位点挖掘及遗传疾病鉴定方面,且取得了不错的进展。随着KASP技术逐渐成熟,该技术对动物资源的筛选鉴定及改良具有巨大应用潜力。
Kusza等使用KASP技术对罗马尼亚饲养的法国阿尔卑斯山和萨南山羊的40个基因的48个SNF进行了初步研究,还分析了13个多态性遗传变异与羊奶产量和成分的关联情况。该研究为山羊产业中SNP标记辅助选择育种的发展提供了新的见解,并证实了使用GHRHR、ILIRN、SOCS3和IL15RA基因的SNP位点作为分子育种标记的潜力。
产乳性状是奶牛的重要经济性状,数量遗传学认为产乳性状(包括产乳量,乳脂量、蛋白含量、乳,脂率、蛋白率等)是由微效多基因决定的数量性状,也是分子标记辅助选择的理想性状之一。武泽文等为了筛选B型-酪蛋白A2纯合基因型荷斯坦奶牛,在奶牛场进行KASP基因分型,结果成功检测到A2纯合基因型。研究结果显示,宁夏地区荷斯坦奶牛A2纯合基因型奶牛占38.49%,A1纯合基因型奶牛占13.29%,A1A2杂合基因型奶牛占48.21%,A2纯合基因型奶牛占全群分之一以上。说明KASP方法可以高效快速地对奶牛基因型进行筛选,并且该方法比PCR-SSCP(单链构象多态性)、基因芯片等方法更适合大样本检测高产奶BB基因型奶牛个体。
表 玉米杂交种纯度鉴定SNP 核心引物信息表
