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直接PCR技术具有省时、省力的优势,在食品快速检测领域具有广泛的应用前景。目前,直接PCR技术还存在着检测灵敏度不足,扩增成功率不高等问题,不能完全满足检测需求。DNA聚合酶为直接PCR反应体系中的核心组分,改造DNA聚合酶从而提高其耐抑制剂性能、扩增速度及灵敏度对推动直接PCR技术进步具有重要的意义。本文应用基因工程改造野生型Taq DNA聚合酶,研究了Taq DNA聚合酶突变体（STaq）的酶学性质,进一步采用单克隆抗体实现了STaq的热启动修饰,在探讨了热启动STaq（HS-STaq）PCR扩增特性的基础上,将其应用于乳制品掺假检测。主要的研究内容及结论如下:（1）STaq的重组表达。设计并成功合成staq基因,构建了p ET-28a重组表达载体,实现了STaq在大肠杆菌中的重组表达。同时,优化了STaq诱导表达条件:诱导温度25℃、IPTG浓度0.1 mmol/L、诱导时间6 h。采用镍离子亲和层析等技术制备了电泳纯STaq储存液,其酶活浓度为9.4×104U/m L。（2）STaq酶学性质研究。为STaq配备了最适PCR缓冲液:p H9.0,20 mmol/L Tris-HCl、2 mmol/L Mg SO4、20 mmol/L KCl、10 mmol/L（NH4）2SO4、0.05%Triton X-100。STaq在95℃热处理2 h后,保持了75%以上的聚合酶活性。STaq最适PCR延伸温度为72℃,延伸速率可达1 s/kb,且能从基因组模板扩增得到GC含量高达73.1%的目的基因。STaq可耐受0.04%的SDS或100 mmol/L的Na Cl,且能实现鼠尾基因组DNA粗提取液及50%（v/v）血液的直接PCR扩增。（3）HS-STaq的制备与性质研究。委托制备并筛选得到高效可逆封闭STaq活性的单克隆抗体6C1。同时,优化了STaq与抗体6C1孵育制备HS-STaq的条件:摩尔比1:2、温度0℃、孵育时间60 min。所制备的HS-STaq的热启动温度大于70℃;在95℃下处理80 s可以完全释放聚合酶活性,热启动修饰过程的酶活损失率仅5.2%。相对于STaq,HS-STaq PCR扩增的灵敏度提高了10倍,PCR反应特异性得到明显提高。（4）HS-STaq在乳制品掺假检测中的应用。将HS-STaq初步应用于羊乳制品中牛源成分、牛乳制品中大豆源成分的检测。建立了相关的直接PCR检测方法,在直接PCR检测体系中羊乳样品最高添加量为15%（v/v）,牛乳样品的最高添加量为20%（v/v）;检测灵敏度均为0.1 ng基因组DNA/μL。