近日,生物信息学SCI 期刊《BMC Bioinformatics》发表了EasyKASP: a simple and fast tool for KASP primer design,作者用我们最熟悉也最简单的办公软件——Excel,开发了一款免费、用户友好、支持 SNP 和 InDel 的高通量 KASP 引物设计工具。即便对于没有任何编程基础的用户,也能轻松实现“一键式”KASP引物设计。
EasyKASP使用操作流程
一、 一段话总结
EasyKASP 是一款基于 Excel VBA 开发的免费、用户友好的 KASP 引物设计工具,专为 SNP 和 InDel 变异 设计,平均每对引物处理时间仅 0.03 秒,支持高通量设计且无需网络连接;其设计的引物遵循严格参数标准(如特异性引物长度 21-27bp、通用引物 Tm 值高于特异性引物 2℃等),经 80 个 SNP 位点和 6 个不同长度 InDel 位点验证,全部成功扩增和基因分型,相比现有工具在免费性、InDel 支持、操作便捷性上具有显著优势,广泛适用于农业育种、医学研究等 KASP 基因分型场景。
二、EasyKASP 开发细节
开发平台与语言:基于 Excel VBA(Visual Basic for Applications),利用 Excel 的字符处理函数(FIND/MID/LEN 等)和 VBA 循环结构实现自动化设计。
输入要求:仅需 4 列信息 —— 位点名称、变异类型(SNP/InDel)、至少 70bp 侧翼序列(变异位点用方括号标注)。
设计流程(3 步):
侧翼序列分析:定位变异位点,根据 25bp 区域 GC 含量(接近 45%)和无重复碱基原则确定引物设计方向;
候选引物筛选:评估 Tm 值、GC 含量、重复碱基、SSR 重复单元等参数;
引物输出:特异性引物添加 21bp 通用尾序列,通用引物进行反向互补处理,以友好格式输出结果。

三、核心参数与设计标准
四、性能与验证结果
效率表现:
单位点处理时间:平均 0.03 秒;
批量处理能力:20 个变异位点仅需 0.57 秒;
资源需求:占用内存小,无需网络连接。
验证结果:
SNP 验证:80 个 SNP 位点(黄瓜 / 番茄),全部成功扩增和基因分型;
InDel 验证:6 个不同长度 InDel 位点(1-50bp,含功能基因相关位点如 CsAPRR2、CsMLO1),均实现准确基因分型,成功率 100%。

五、与其他工具对比(核心优势)
六、使用要求
操作系统:Windows;
软件要求:Microsoft Office 2007 及以上版本;
其他:启用宏功能,无需额外依赖。
资源获取:开源代码、用户手册可通过 GitHub 获取(https://github.com/zhangjian0603/KASP-primer-design),SNP 位点和引物可在 VegSNPDB 查询。
七、 关键问题
问题 1:EasyKASP 相比现有同类工具,核心竞争优势体现在哪些方面?
答:① 免费且无使用限制,非学术用户也可使用;② 同时支持 SNP 和 InDel 变异(尤其是 1-50bp 长度 InDel),多数现有工具不支持 InDel;③ 基于 Excel VBA 开发,无需复杂安装,本地运行且无需网络,操作门槛低,适合非编程背景的科研人员;④ 高通量设计效率高(0.03 秒 / 引物对),自动添加特异性引物的 21bp 通用尾序列,无需手动处理;⑤ 输出格式友好,直接提供可用于实验的引物序列(FAM/HEX 标记引物 + 通用引物)。
问题 2:EasyKASP 设计 KASP 引物时,关键参数的约束标准是什么?
答:核心参数约束包括:① 长度:特异性引物 21-27bp,通用引物 22-32bp;② GC 含量:最优 30-60%,允许范围 20-70%;③ Tm 值:特异性引物 57.5±1.5℃,通用引物 60.5±1.5℃,且通用引物 Tm 值需比特异性引物高 2℃;④ 碱基规则:无 6 个连续重复碱基、无 4 个连续互补碱基、无 3 个以上 SSR 重复单元,3' 端无 4 个连续 G/C 或 5 个连续 A/T;⑤ 产物大小:变异位点到通用引物距离 < 30bp,总产物 < 100bp,确保扩增效率。
问题 3:EasyKASP 的验证实验如何开展,结果如何体现其可靠性?
答:验证实验分为两部分:① SNP 验证:提取 96 个杂交品种的基因组 DNA(浓度≥50ng/µL),使用 EasyKASP 设计的 80 个 SNP 引物进行 KASP 反应( touchdown PCR 程序),通过荧光信号聚类分析基因分型,所有位点均成功扩增且基因型判断准确;② InDel 验证:选择黄瓜中 6 个不同长度(1-50bp)的 InDel 位点(含 4 个功能基因相关位点),设计引物后进行 KASP 实验,全部实现有效扩增和精准基因分型。两次验证的 100% 成功率,直接证明了 EasyKASP 设计引物的实验可靠性和广泛适用性。
Zhang et al. EasyKASP: a simple and fast tool for KASP primer design, BMC Bioinformatics (2025) 26:292. https://doi.org/10.1186/s12859-025-06322-x