多重链置换扩增技术（MDA）是目前使用较为广泛的全基因组扩增技术,使用具有保真性高、持续合成能力强的phi29 DNA聚合酶和6N随机引物,可用于低起始量基因组DNA或单细胞样本的扩增,具有较高的扩增效率和均一性等优点。同时,MDA反应在常温下进行,操作简单、方便。由于具有上述技术优势,MDA技术在分子生物学的各个领域都有广泛应用,包括个体医疗、法医诊断、考古学和肿瘤的早期诊断等。根据目前的研究结果,MDA扩增反应效果受多种因素影响,包括:核酸模板起始量、缓冲液中Mg²⁺浓度、反应温度和反应时间等。为进一步加深对MDA反应的认识,优化反应参数,本论文针对可能影响MDA扩增反应效果的诸多因素分别展开研究,比较了不同参数条件下的扩增效果,并在此基础上发展了用于单细胞全基因组扩增的MDA反应体系及技术流程,论文主要的研究内容如下:1.在MDA扩增技术相关研究进展综述的基础上,选择核酸模板起始量、缓冲液中Mg²⁺浓度、反应温度和反应时间等四个参数作为研究对象,对不同参数条件下的MDA扩增效果进行比较和分析,绘制扩增效率曲线。结果表明:核酸模板的起始量对MDA反应的最终扩增产物量影响较小,6-600pg的核酸模板均可以扩增产生600 ng/μL左右的扩增产物;不同的Mg²⁺浓度对扩增产物量影响较大,Mg²⁺的浓度在10-15mmol/L MDA反应扩增效率最高;扩增反应的时间对扩增产量有一定的影响,基于标准扩增体系,当反应时间不足8h时,扩增产物量持续增长,8h时达到平台,其后产量不再随扩增时间的增加而提高;反应温度对MDA的扩增产量影响较大,当温度低于20℃或高于40℃时,扩增反应几乎无法进行,温度在25-35℃之间时,扩增反应可以进行,其中30℃时扩增效率最高,进一步高通量测序分析表明温度在30-35℃之间扩增一致性最高。2.在完成不同扩增参数的比较后,本论文优选了扩增产量高、扩增一致性高的参数,优化发展了用于单细胞样本处理的全基因组扩增流程。单细胞全基因组扩增流程包括:单细胞的获取、细胞裂解与中和、MDA扩增。论文以YH-1细胞系单细胞为研究对象,采用看家基因扩增的方式评价扩增产物基因组的完整性,基于变异系数分析和测序效率分析评价MDA的扩增效果。结果表明:本论文构建的单细胞全基因组扩增流程可有效实现单个细胞的全基因组扩增,重复性好,扩增产物可覆盖40%左右的基因组,相关技术参数与目前已报道的单细胞基因组测序研究的水平相当。