聚合酶链式反应 (polymerase chain reaction，PCR) 是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，它由高温变性、低温退火和适温延伸三步反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以迅速扩增。PCR技术的特异性取决于引物和模板DNA结合的特异性。反应的主要步骤为： 变性 (denaturation)： 将待扩增的DNA置于高温下使之解链; 退火 (annealling)： 人工合成的两个寡核苷酸引物在低温下分别与目的片段两侧的两段DNA链互补结合在局部形成杂交链; 延伸 (extension)： 在四种脱氧核苷三磷酸底物和Mg2+存在的条件下，DNA聚合酶在72℃将单核苷酸从引物的3′端开始掺入，沿模板5′→3′方向延伸，合成DNA的互补链。以上三步为一循环，因此经过25～30个周期后，介于两个引物之间的DNA片段便得以大量复制，扩增倍数可达108以上。
PCR这项分子生物学技术产生虽仅数年，却以惊人的速度广泛地应用于分子生物学各个领域。PCR技术能快速特异地扩增任何目的基因或DNA同源片段，并很容易使微微克 (pg) 水平的起始物达到毫微克 (ng) 水平的量。它不仅可用于基因的分离、克隆和核苷酸序列分析，还可用于突变体和重组体的构建、基因表达调控的研究、基因多态性的分析、遗传病和传染病的诊断、肿瘤机制的探索以及法医鉴定等诸多研究领域。目前已发展出多种PCR技术，这些PCR技术具有灵敏度高、特异性强、反应快和操作简便等优点，因此是现代分子生物学技术的一大突破。目前PCR技术已用于水产养殖病原体检测的实际操作。在此应用领域，PCR技术所用的引物一般为病原体DNA克隆片段建立起来的序列，或者是几种有关病原体共同的高度保守序列，也可以选用随机引物。确定引物后即可进行PCR反应。扩增产物用琼脂糖凝胶电泳进行检测，也可用核酸杂交等方法进一步验证。
图11-5-3 有关PCR技术路线示意图
* 简并引物和通用引物
(引自孔杰等)
我国研究人员已成功地将PCR技术应用于对虾病毒性病原和细菌性病原的检测 (孔杰等，1994)，这具有非常重要的应用价值。这是因为对虾生产各环节中的病害已成为全球性的问题。由于受害地区和面积越来越大，病原的种类也在增加，传统的检测手段较难确诊原发性病原和继发性病原，不能及时地监测养殖水体中以及虾体中潜伏的病原，同时对病毒性疾病检测较难。因此迫切需要一种灵敏、快速、特异性强的检测方法，以便在对虾养殖的各环节进行病原监测，尤其是对病毒进行 快速诊断。PCR技术则能较好地满足对虾养殖病原检测的需要。有关PCR技术应用于对虾病原检测的简要技术路线见图11-5-3。另外，也有人应用PCR技术检测贝类肠道病毒; 应用PCR技术和基因探针等方法快速检测水或水生生物体内富集的病毒和细菌 (徐洵，1995)。同时如前所述，PCR技术还可与其他分子生物学技术结合，广泛应用于水产养殖业诸多领域。如Miyata等 (1996)利用PCR技术对Aeromonas salmoni-cida的亚种salmonicida进行快速鉴定; 应用于鱼类生长激素基因、各种cDNA分子的克隆以及检测外源基因在转基因鱼中的存在 (Du等，1992); 应用于制作多基因家族基因组探针以及鱼类种群结构的遗传分析等。