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第一部分碱基猝灭荧光的机制和规律目的:阐明碱基导致荧光猝灭的机制及规律。方法:应用光谱技术研究荧光猝灭的可能机制;应用碱基猝灭探针技术,分析DNA分子内核酸碱基与荧光基团之间的电子转移和电子传输规律。结果:碱基导致荧光猝灭的机制倾向于光诱导电子转移。在单链DNA中,荧光基团的电子转移到胸腺嘧啶(Thymine,T)和胞嘧啶(Cytosine,C)的轨道或来自鸟嘌呤(Guanine,G)和腺嘌呤(Adenine,A)的电子占据荧光基团的电子轨道,导致荧光基团的电子不能恢复到基态,从而导致荧光猝灭;在双链DNA中,荧光基团的电子在光激发的作用下沿着DNA链传输,无法恢复到基态,导致荧光猝灭。此外,研究显示碱基的猝灭效率依次为G>C≥A≥T;在双链DNA中,碱基对的电子传输能力依次为CG≥GC>TA≥AT(粗体和下划线标识的字母代表探针的互补链上的碱基);最常见的荧光基团包括FAM,HEX,TET,JOE和TAMRA均受碱基的影响并且符合以上规律。结论:在DNA分子内,碱基与荧光基团之间的电子转移和传输导致荧光猝灭。第二部分应用碱基猝灭探针技术同时检测多位点单核苷酸多态性目的:优化和改进碱基猝灭探针技术,建立一种可以在单管中同时检测多个单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)的方法。方法:应用最常见荧光基团FAM、HEX、CY5、CY3、TET、JOE、Texas Red或ROX标记探针,在不同的荧光通道中,通过聚合酶链反应(Polymerase chain reaction,PCR)和熔解曲线分析检测各种荧光基团的荧光特性,进一步应用于多个单核苷酸多态性位点的检测。基因测序技术验证该方法的准确性。结果:随着温度的升高,HEX、ROX、Texas Red和TET的荧光几乎不受影响,而FAM、JOE、CY3和Cy5的荧光会随温度的上升而下降。各荧光基团标记的探针均可用于SNP的筛查。根据荧光基团不同的荧光特性,在单管中成功实现了同时对载脂蛋白M(Apolipoprotein M,APOM)rs707921、APOM rs707922和单核细胞趋化蛋白-1(Monocyte chemotactic protein-1,MCP-1)rs1024611 3个SNP位点的基因分型。结论:单管检测多位点单核苷酸多态性方法简单、快速、准确,适用于大批量基因分型研究。