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qPCR扩增效率低是什么原因?

26

2026-07-02

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在实时荧光定量PCR(qPCR)实验中,扩增效率是决定数据准确性的核心指标。理想的扩增效率应在 90%–110%之间,对应标准曲线的斜率约为 –3.58 到 –3.10。  

然而,很多实验人员都遇到过扩增效率偏低(<90%)、甚至远低于正常范围的情况。

效率低,意味着什么?

目标模板的定量不准确

低拷贝样本可能漏检

不同基因、不同批次样本间的数据不可比

 

今天将从根源出发排查,系统梳理导致qPCR扩增效率低的常见原因,并顺势探讨如何从根本上提升实验稳定性和扩增效率。

 

常见原因

1. 引物与探针设计不合理  

引物是qPCR的关键部分。如果设计存在问题,扩增效率必然受损:

引物二聚体或发夹结构会阻碍聚合酶结合

正反向引物Tm值差异过大导致相同退火温度下退火效率不一致

扩增片段过长(>300 bp),长片段扩增效率偏低

解决方案:重新设计引物,确保Tm在58–62℃,GC含量40%–60%,产物长度70–150 bp。使用NCBI Primer-BLAST或 Oligo Analyzer 进行验证。

  

 2. 模板质量不达标  

RNA或DNA模板中含有抑制剂(如酚、乙醇、胍盐、肝素)

模板降解或浓度过高/过低

逆转录效率低

解决措施:  

通过琼脂糖凝胶电泳判断模板完整性

设置模板梯度稀释,观察线性关系

加入内参判断是否存在抑制

 

3. 标准曲线制备不规范  

标准品浓度计算错误、稀释不准确、或使用了不同批次的标准品,都会直接反映在效率上。

解决措施:使用已知浓度的质粒或纯化PCR产物,进行至少5个数量级的10倍梯度稀释,每个稀释度重复3次。

 

4. 反应体系与程序设置不当

退火温度不适宜(过高导致结合不足,过低出现非特异)

扩增程序延伸时间不足

试剂添加量偏差大(尤其手动加样)

解决方案措施:  

梯度PCR确定最佳退火温度

延伸时间设为40s

使用预混液并先混大样再分装的方式,注意充分混匀,同时避免气泡

 

当你排除了引物、模板、程序等问题后,效率仍然偏低,那么qPCR试剂的性能差异往往就是被忽略的关键变量。在这里给大家安利翌圣生物11188ES,产品优异看得见!

 

产品特色

  • 移液追踪:降低漏加/错加风险

移液追踪,进程清晰。使用产品按照按照说明书进行加样,其中混有不同颜色染料的模板最终投入量均为2 μL。观察显示翌圣新品移液追踪可清晰展示加样进程。

  

  • 扩增优异:在宽广的线性范围内有良好的线性关系

 

动态范围内可获得可靠的结果。以2 µL的101-107梯度的质粒为模板,扩增相关基因。Hieff UNICON® ColorGPS 预混液可有效检测7个数量级范围的模板量,在宽广的线性范围内获得良好的线性关系。

  

  • 精准度好:可精准区分2倍浓度差异模板

可精准分辨2倍模板浓度差异。以2 µL的质粒的2倍梯度稀释液为模板,扩增相关基因。Hieff UNICON® ColorGPS 预混液能够精准分辨模板浓度差异。

  

  • 不同类型样本基因扩增出色

扩增不同类型样本基因,多能表现出色。以不同类型样本不同基因为靶标,使用不同荧光定量试剂按照各自说明书规定的程序进行扩增。ΔCT 值 (△CT = CT (各qPCR产品) – CT (11188ES))显示,新品在多数样本基因中扩增更加出色。

 

  • 重复性好

  

复孔孔间差异小,表现出更好的重复性。以数十个拷贝质粒为模板,使用不同荧光定量试剂按照各自说明书规定的程序进行扩增。SD值表明,相比于其他反转录试剂,新品复孔间差异更小,重复性更好。

 

 

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