廣東省韶關地區漢族人群20個STR基因座的遺傳多態性

梁淑楨，陳俊超 （廣東華生司法鑒定中心，廣東廣州 510000）

法醫物證學主要解決司法實踐中的個體識別及親子鑒定問題，而分析人類多態遺傳標記是法醫物證技術的核心[1]。短串聯重復序列(short tandem repeats，STR)作為當今法醫DNA分型的主流遺傳標記，憑借PCR技術擴增成功率高、重復性好、檢測靈敏、分型結果準確、標準化等特點，是作為法醫物證學個體識別、親權鑒定以及群體遺傳、分子遺傳診斷等研究的重要技術手段，及具有極廣泛的應用[2-4]。本文對廣東省韶關地區953例漢族人群的 20個常染色體 STR 基因座遺傳多態性進行調查，以期為該地區漢族人群司法鑒定的個體識別和親權鑒定及DNA數據庫建立的需要提供基礎數據。

1 材料和方法

1.1 實驗樣本和主要儀器

953例廣東省韶關地區漢族無關個體樣本為廣東華生司法鑒定中心2017－2019年日常案件的樣本，已通過電話征求了當事人同意，樣本類型均為血樣(濾紙血痕)。主要儀器9700PCR擴增儀(ABI公司，美國)；3130xl自動遺傳分析儀(ABI公司，美國)；PowerPlex? 21 System 試 劑 盒 (Promega公 司 ， 美國)。

1.2 方法

采用Chelex-100法[5]提取生物樣本的DNA，選擇PowerPlex? 21 System試劑盒進行PCR 復合擴增，按PowerPlex? 21 System試劑盒說明書進行熒光標記復合擴增，擴增產物用3130xl(ABI公司，美國)自動遺傳分析儀進行毛細管電泳分離，用GeneMapper ID v3.2軟件基因型分型。

1.3 結果處理

該群體的20個基因座采用 Modified-Powerstates、Cervus、Arlequin v3.5軟件分析處理數據，進行Hardy-Weinberg平衡檢驗，并計算得出各基因座的等位基因頻率、雜合度(H)、個體識別率(DP)、匹配率(PM)、三聯體非父排除率(PEtri)、二聯體非父排除率(PEduo)、多態信息含量(PIC)。用Arlequin v3.5軟件進行連鎖不平衡檢驗。

2 結果

2.1 廣東省韶關地區漢族人群20個STR基因座的基因頻率

對953例廣東省韶關地區漢族無關個體的20個常染色體STR基因座分型結果經Modified-Powerstates軟件分析后，各基因座的等位基因頻率分布詳見表1，各基因座分布均符合Hardy-Weinberg平衡定律(P>0.05)，未發現偏移。

2.2 廣東省韶關地區漢族人群20個STR基因座的遺傳學參數

該群體的20個常染色體STR基因座共檢測出272個等位基因，1 012種基因型，這20個常染色體STR基因座的遺傳多態性均較高， PM分布在 0.014～0.217，H分布在0.601～0.93，DP 0.789～0.986，PEtri 0.349～0.829， PEduo 0.196～0.708，PI 1.25～7.11，PIC 0.544～0.909， TDP為 1～4.0914×10-25， CPEtri為0.999999998527， CPEduo為0.99999672。其中Penta E基因座的DP、PIC值最高，分別是0.986及0.909。各基因座的遺傳學參數詳見表 2。

2.3 廣東省韶關地區漢族人群20個STR基因座的連鎖不平衡檢驗

對20個STR基因座兩兩之間進行連鎖不平衡檢驗，共190次比較，其中有5次比較的結果P值低于檢驗水準0.05，為0.00265～0.01853，經Bonferroni[6]法校正后(0.05/190=0.000263)，各基因座間均不存在連鎖不平衡現象。

表1 廣東省韶關地區漢族人群20個STR基因座的等位基因頻率 (n=953)

(續上表)

(續上表)

3 討論

本文研究了廣東省韶關地區漢族人群953例無關個體20個STR基因座的多態性分布情況，得出廣東省韶關地區漢族人群群體遺傳特征的等位基因頻率數據。通過Modified-Powerstates軟件分析數據所得，經χ2檢驗，群體中各基因座的基因型分布符合Hardy-Weinber平衡定律(P>0.05)，未發生偏移，說明該群體達到了遺傳平衡且調查資料可靠[1]。

STR遺傳標記的多態性程度及法醫物證學使用價值，可用PM、H、DP、PE、PI、PIC的評價指標評估。Gill等[7-9]認為，DP值>0.9，H值>0.7，PIC值>0.7的基因座為高鑒別力的基因座，屬于高度多態遺傳標記，具有較高的應用價值。本研究統計953例廣東省韶關地區漢族無關個體的20個基因座的群體遺傳學參數分析，可得：D1S1656、D6S1043、D13S317、Penta E、D16S539、D18S51、D2S1338、Penta D、 vWA、 D21S11、 D7S820、 D5S818、D8S1179、D12S391、D19S433、FGA共16個STR基因座的DP值>0.9，H值>0.7，PIC值>0.7，與閩南漢族人群、云南苗族人群文獻[10-11]報道基本一致，具有高度遺傳多態性。而D3S1358、CSF01、TH01和TPOX基因座的遺傳多態性程度相對不高，這與江門、惠州地區文獻[12-13]報道基本一致。聯合本文研究的20個STR基因座群體遺傳學參數，統計各基因座的DP為0.783～0.986，PEtri為0.349～0.829，與中國南方漢族人群文獻[14]報道結果相仿。計算該群體TDP為1－ 4.0914×10-25，CPEtri為0.999999998527，比佛山、陽江、海南、東莞地區文獻[15-18]中研究15個基因座的TDP、CPE高，系統效能更大，對達到鑒定行業標準更有幫助，有利于司法鑒定工作的順利進行。

表2 廣東省韶關地區漢族人群20個STR基因座的遺傳學參數 (n=953)

綜上所述，PowerPlex? 21 System試劑盒的20個STR基因座等位基因分布好，聯合應用后系統效能大，具有高度遺傳多態性，能夠滿足廣東省韶關地區漢族人群司法鑒定的個體識別和親權鑒定的要求以及DNA數據庫建立的需要，也適于群體遺傳學等相關研究和實踐應用，是法醫科學的有效工具。