本研究的主要作者包括Xiao-Xiao Wang、Jing Li、Tong-Xin Wang、Yi-Nuo Yang、Hai-Kang Zhang、Meng Zhou、Le Kang和Li-Ya Wei。研究由河北大学生命科学学院、生命科学与绿色发展研究所，以及中国科学院动物研究所的害虫综合治理国家重点实验室共同完成。该研究于2021年4月发表在《Insect Science》期刊上，DOI为10.1111⁄1744-7917.12914。
随着基因组编辑技术在昆虫研究中的广泛应用，迫切需要一种简单、高效的突变检测方法。传统的基因分型方法通常依赖于侵入性或致死性样本，这会影响对表型和繁殖的监测。因此，本研究旨在开发一种非侵入性的方法，利用昆虫蜕皮（exuviae）中的DNA来准确识别基因组编辑突变体。研究以迁徙性蝗虫（Locusta migratoria）为模型，探索了从蜕皮中提取基因组DNA的可行性，并验证了其用于基因分型的准确性。
研究分为以下几个步骤：
研究人员收集了蝗虫五个不同龄期（1龄至5龄）的蜕皮样本，并比较了这些样本中基因组DNA的产量和质量。结果显示，1龄蜕皮的DNA产量最高，而3龄蜕皮的DNA质量最佳。
使用Tianamp基因组DNA提取试剂盒从蜕皮、血淋巴和前足跗节中提取DNA。随后，以这些DNA为模板，通过PCR扩增目标基因片段（ORCO基因的406 bp片段）。PCR产物通过琼脂糖凝胶电泳和Sanger测序进行验证。
研究人员通过Sanger测序对PCR产物进行基因分型，验证了从蜕皮中提取的DNA与从血淋巴和前足跗节中提取的DNA在基因分型结果上的一致性。结果显示，非侵入性样本（蜕皮）与侵入性样本（血淋巴和前足跗节）的基因分型结果完全一致。
通过统计分析，研究人员比较了不同龄期蜕皮的DNA产量和质量，并使用GraphPad Prism 7软件进行数据处理和可视化。
研究发现，1龄蜕皮的DNA产量最高（约696.70 ng），而3龄蜕皮的DNA质量最佳。通过PCR扩增和Sanger测序，研究人员成功地从蜕皮中提取的DNA中识别出CRISPR/Cas9编辑的突变体。此外，研究还表明，从蜕皮中提取的DNA与从血淋巴和前足跗节中提取的DNA在基因分型结果上具有高度一致性。
本研究开发了一种基于昆虫蜕皮的非侵入性基因分型方法，能够准确识别基因组编辑突变体。该方法不仅简单、高效，而且具有较高的重复性和准确性。与传统的侵入性方法相比，非侵入性方法不会影响昆虫的表型和繁殖，因此在基因组编辑研究中具有广泛的应用前景。此外，该方法适用于大多数能够产生蜕皮的昆虫物种，具有较高的通用性。
研究还探讨了不同龄期蜕皮的DNA产量和质量差异，为未来优化非侵入性基因分型方法提供了重要参考。此外，研究结果表明，1龄蜕皮的DNA产量最高，而3龄蜕皮的DNA质量最佳，这为选择最佳样本提供了依据。
本研究得到了中国国家自然科学基金（31702064）、河北省自然科学基金（C2018201135）、河北省教育厅青年基金（QN2019117）等多个项目的资助。
研究引用了大量相关文献，涵盖了基因组编辑、基因分型、昆虫生物学等领域的最新进展，为研究的理论基础提供了支持。
综上所述，本研究通过开发一种基于昆虫蜕皮的非侵入性基因分型方法，为基因组编辑研究提供了一种高效、准确的工具，具有重要的科学和应用价值。