动物疫病检测分子PCR和NGS测序技术对比、翌圣产品推荐
动物疫病检测分子PCR和NGS测序技术对比、翌圣产品推荐
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2026-10-13
动物疫病防控，一头连着畜牧业的生命线，一头牵着公共卫生的安全阀。非洲猪瘟导致千万头生猪被扑杀、禽流感引发家禽产业巨大损失、布病等人兽共患病持续威胁人类健康——每一次疫病暴发，都在提醒我们：精准、快速、全面的病原检测，是防控的第一道也是最重要的一道防线。
传统的病原分离培养和血清学方法已难以满足现代养殖业对检测通量、速度和精度的需求。PCR技术尤其是荧光定量PCR（qPCR），凭借高灵敏度和高特异性，长期占据实验室病原检测的“金标准”地位。而随着高通量测序技术的成熟与成本下降，NGS正从科研工具走向临床诊断和疫病监测的常规手段。两者各有所长，也各有限制——理解它们的差异与应用场景，对于构建高效的动物疫病检测体系至关重要。
PCR（聚合酶链式反应）技术自20世纪80年代问世以来，彻底改变了兽医微生物学的检测格局。在动物疫病检测领域，qPCR已成为实验室确诊的主流手段。
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灵敏度极高：可检测单个拷贝级别的病原核酸；
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特异性强：通过特异性引物精准识别目标病原；
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操作简便：标准化程度高，多数兽医实验室可开展；
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成本可控：单样本检测成本低，适合大规模筛查；
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定量能力：可对病原载量进行精确定量。
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通量受限：常规qPCR单次检测病原数量有限；
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无法发现未知：只能检测预设靶标，对新发/变异病原“视而不见”；
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无法提供序列信息：无法用于病原溯源、分型和进化分析；
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混合感染识别困难：当多种病原混合感染时，需逐一检测，效率低下。
图1 PCR技术：动物疫病检测的"老牌利器"（图源网络 侵删）
NGS（下一代测序）技术的崛起，为动物疫病检测打开了全新的维度。高通量靶向测序（tNGS）和宏基因组测序（mNGS）是当前兽医领域最受关注的两大应用方向。
tNGS（靶向测序）：通过多重PCR或探针捕获富集目标病原体基因组区域后进行测序。tNGS能够在保持临床相关灵敏度的同时，实现多种病原的同步检测。与mNGS相比，tNGS显著提高了目标病原的检测灵敏度和耐药基因的检出性能。中国兽医协会已于2025年发布《动物病原微生物高通量靶向测序技术（扩增法）规范专家共识》，标志着tNGS在兽医检测行业正式步入规范化应用阶段。
图2 tNGS靶向测序流程（图源网络 侵删）
mNGS（宏基因组测序）：对样本中所有微生物的核酸进行无偏倚测序，理论上可识别所有已知和未知病原。mNGS在未知病原发现、新发疫病溯源和复杂混合感染分析中具有不可替代的优势。
图3 mNGS完整实验流程（图源网络 侵删）
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高通量：单次可检测数十至数千种病原；
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发现未知：可识别新发、变异和预期外的病原；
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溯源分型：提供病原全基因组信息，支持精准溯源和进化分析；
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混合感染全景：一次性呈现样本中所有病原组成。
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成本较高：单样本测序成本仍高于常规qPCR；
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操作复杂：建库、测序、生信分析对人员和设备要求高；
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灵敏度相对较低：对低丰度病原的检出灵敏度不如qPCR；
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周期较长：从样本到报告通常需24-48小时。
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对比维度 |
PCR/qPCR |
tNGS |
mNGS |
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检测原理 |
特异性引物扩增 |
多重PCR富集+测序 |
随机测序+数据库比对 |
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检测范围 |
预设靶标（单种或数种） |
预设Panel（数十至数千种） |
理论上所有微生物 |
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灵敏度 |
★★★★★（单拷贝级） |
★★★★（高） |
★★★（中等） |
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特异性 |
★★★★★ |
★★★★ |
★★★ |
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发现未知病原 |
✗ |
✗（仅Panel内） |
✓ |
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病原溯源/分型 |
✗（需另做测序） |
✓ |
✓ |
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混合感染识别 |
★★（需逐项检测） |
★★★★ |
★★★★★ |
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操作复杂度 |
★★ |
★★★★ |
★★★★★ |
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检测周期 |
2-4小时 |
24-48小时 |
24-48小时 |
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单样本成本 |
低 |
中 |
高 |
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适用场景 |
已知病原确诊、大规模筛查 |
已知病原谱系检测、溯源分型 |
未知病原发现、新发疫病调查 |
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适用场景：非洲猪瘟、禽流感、蓝耳病、口蹄疫等重大疫病的日常监测与确诊。
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操作流程：
样本采集：血清、全血、咽拭子、组织匀浆等；
核酸提取：磁珠法或柱式法提取DNA/RNA；
逆转录（RNA病毒需此步）：将RNA逆转录为cDNA；
qPCR扩增：配制反应体系，上机扩增；
结果判读：根据Ct值判断阴阳性及病毒载量。
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方案优势：操作标准化、灵敏度高、2-4小时出结果，适合大规模日常监测。
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适用场景：疫病暴发时的病原确认与溯源、复杂混合感染的全面解析、耐药基因检测。
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操作流程：
样本采集与核酸提取：同方案一；
多重PCR扩增：使用设计好的多重引物Panel扩增目标病原区域；
文库构建：扩增产物加接头、纯化、定量；
上机测序：在Illumina或MGI等平台测序；
生物信息分析：比对数据库，鉴定病原并分型。
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方案优势：一次检测可覆盖数十至数千种病原，同时获得基因序列用于溯源分型。tNGS与常规qPCR的诊断一致性高（Cohen's κ=0.84），并能够检出qPCR Panel之外的额外病原。
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适用场景：不明原因疫病的病原发现、新发传染病调查、突发公共卫生事件应急响应。
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操作流程：
样本采集与核酸提取：同方案一；
文库构建：DNA片段化、末端修复、加接头、扩增；
上机测序：高通量测序；
生信分析：去除宿主序列，与微生物数据库比对。
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方案优势：无需预设靶标，理论上可识别所有微生物，是发现新病原和未知病原的“终极武器”
动物疫病检测正处在一个从“单病原检测”向“多病原全景分析”跃迁的时代节点。
PCR技术以其高灵敏度、低成本和快速出结果的优势，仍将是日常监测和已知病原确诊的主力工具。而NGS技术，尤其是tNGS，正在成为疫病暴发调查、复杂混合感染解析和病原溯源分型的重要补充手段。
两者的关系并非替代，而是互补。PCR负责“精准锁定”，NGS负责“全景扫描” ——在日常监测中，PCR高效筛查；在疫情暴发时，NGS全面解析。未来，随着测序成本的持续下降和自动化程度的提升，NGS有望从“应急工具”走向“常规手段”，与PCR共同构建起动物疫病检测的立体防线。
翌圣生物作为生命科学工具领域的深耕者，长期为IVD企业和科研机构提供高品质的分子诊断原料与NGS建库解决方案，覆盖从qPCR到tNGS/mNGS的全流程需求。以下为翌圣生物针对动物疫病检测方向的核心产品推荐：
【翌圣生物产品推荐-PCR/qPCR检测系列】
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产品类型 |
产品功能 |
产品名称 |
货号 |
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核酸提取 |
全自动核酸提取仪 |
96通道自动化核酸提取仪 |
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磁珠法全自动核酸提取试剂 |
磁珠法通用病毒DNA/RNA提取试剂盒 |
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柱式核酸提取试剂 |
病毒DNA/RNA提取试剂盒 |
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核酸释放剂 |
Micro Cell Nucleic Acid Release核酸释放剂 |
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qPCR通用预混液 |
耐抑制性强 |
Hieff Unicon®Universal TaqMan multiplex qPCR master mix |
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一代全预混 |
Hieff Unicon®TaqMan Multiplex qPCR Master Mix (UDG plus) |
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二代全预混,支持快速 |
Hieff Unicon®Superpro I TaqMan Multiplex qPCR Master Mix（UDG plus） |
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三代全预混，低残留 |
Hieff Unicon® Pure Pro U+ qPCR Mix（One Tube） |
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四代快速、低残留、全预混 |
Hieff Unicon® Universal Superfast qPCR Mix（One Tube） |
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可冻干 |
Hieff Unicon® Lyo-Ready I TaqMan Multiplex qPCR Mix |
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RT-qPCR通用预混液 |
耐抑制性强 |
Hieff Unicon® V Universal Multiplex One Step RT-qPCR Probe Kit |
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一代通用 |
Hifair® V C58P2 Multiplex One Step RT-qPCR Probe Kit (UDG Plus) |
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二代通用、高灵敏 |
Hifair® C203P1 Multiplex One Step RT-qPCR Probe Kit (UDG Plus) |
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三代通用、高灵敏、耐抑制 |
Hifair® Universal Advanced Multiplex One Step RT-qPCR Mix (UDG Plus) |
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一代全预混 |
Hifair® Superpro I One Step RT-qPCR Master Mix |
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二代全预混、快速 |
Hifair® Superpro Fast One Step RT-qPCR Master Mix（UDG Plus） |
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可冻干，含UDG |
Hifair® Lyo-Ready I Multiplex One Step RT-qPCR Kit（UDG plus) |
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可冻干（含冻干保护剂） |
Hieff Unicon® V Lyo-nCoV Multiplex One Step RT-qPCR Kit (with MgCl2) |
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等温扩增 |
荧光染料法 |
RT-LAMP Fluorescent Assay Kit(Bst Plus HSS) |
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荧光染料法可冻干 |
RT-LAMP Lyo-Ready Fluorescent Assay Kit(Bst Plus) |
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pH指示剂法 |
RT-LAMP pH Sensitive Dyestuff Kit |
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pH指示剂法可冻干 |
RT-LAMP pH Sensitive Dye Chromogenic Version Freeze-Dryable Kit |
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IVD RDC试剂盒 |
非洲猪瘟病毒检测 |
非洲猪瘟qPCR检测试剂盒（UDG plus） |
16967ES |
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猪腹泻病毒检测 |
猪流行性腹泻病毒RT-qPCR检测试剂盒（UDG plus） |
13896ES |
