云南曲靖地区汉族人群23个STR基因座遗传多态性的研究

发表时间:2021/5/28   来源:《科学与技术》2021年第5期   作者:谢红良1、向妍1、柴家建1、刘浩东1、刘灿刚1、吴波1、杨艳
[导读] 目的 调查研究云南省曲靖地区汉族23个STR基因座遗传多态性,
        谢红良1、向妍1、柴家建1、刘浩东1、刘灿刚1、吴波1、杨艳梅1
        1、曲靖市公安局刑侦支队刑事科学技术研究所,云南曲靖,655300
        【摘要】目的 调查研究云南省曲靖地区汉族23个STR基因座遗传多态性,为法医学应用提供基础数据。方法  应用华夏TM白金PCR扩增试剂盒,对6776名曲靖地区汉族无关个体的血样DNA进行23个STR基因座的复合扩增,扩增产物经3500遗传分析仪分析,统计23个STR基因座的基因频率并计算相关的遗传标记数据。结果  23个STR基因座共发现380个等位基因,频率在0.0001~0.5152,发现56个稀有等位基因,数目1~8个不等。曲靖地区汉族人群中23个STR基因座的杂合度观察值0.6122~0.9064,杂合度期望值0.6226~0.9143,匹配概率0,0137~0.2036,个体识别率0.7964~0.9863,非父排除率0.3057~0.8086,多态信息含量0.5599~0.9080,父权指数1.2892~5.3438。23个STR基因座的累积个体识别率(TDP)=1-2.4208×10-28,累积非父排查率(CCE)=0.99999999934271,累积匹配概率(TPm)=2.4208×10-28。结论  23个STR基因座具有高度的多态性,是较为理想的遗传标记,所得到的等位基因频率数据可作为云南省曲靖市汉族的法医个人识别、亲子鉴定及群体遗传学研究提供依据。
        用AB公司的华夏TM白金PCR扩增试剂盒,对D3S1358、vWA、D16S539、CSF1PO、TPOX、D8S1179、D21S11、D18S51、Penta E、D2S441、D19S433、TH01、FGA、D22S1045、D5S818、D13S317、D7S820、D6S1043、D10S1248、D1S1656、D12S391、D2S1338、Penta D  23个STR基因座进行复合扩增,扩增产物经3500遗传分析仪分析,对6776名曲靖地区无关汉族个体进行群体遗传学调查,获得23个STR等位基因频率(P)、杂合度观察值(Ho)、杂合度期望值(He)个人识别能力(DP)、偶合率(PM)、非父排查率(PE)、多态性信息总量(PIC)及父权指数(TPI)的遗传学参数,为法医学个人识别、亲子鉴定以及群体遗传学研究提供基础数据资料。
        一、材料与方法
        (一)、实验材料
        曲靖地区共9个县市区,总人口641.9万,主要有汉、回、彝等八大民族。曲靖城镇人口289.45万,乡村人口322.45万,其中汉族人口558万,其他为少数民族人口。本文调查筛选曲靖市9个县市区的汉族共6776人,这6776名曲靖市汉族为无关个体,这些个体均来自曲靖9个市区县中2020年基础库血样,且保证每个市区县血样数不少于本市区县的1‰。
        (二)、实验方法
        所有样本采用打孔器打孔,直径为1.2mm,用华夏TM白金PCR扩增试剂盒,扩增采用直扩法,10?L升反应体系,Mix4?L,Primer2?L,去离子水4?L,离心后置9700型扩增仪中按照华夏TM白金PCR扩增试剂盒的扩增程序对D3S1358、vWA、D16S539、CSF1PO、TPOX、Yindel、AMEL、D8S1179、D21S11、D18S51、Penta E、D2S441、D19S433、TH01、FGA、D22S1045、D5S818、D13S317、D7S820、D6S1043、D10S1248、D1S1656、D12S391、D2S1338、Penta D共25个位点进行复合扩增。后将所有样本的扩增产物经3500遗传分析仪电泳,采用GenMapperIDv6.5软件对电泳结果进行分析。
        (三)、统计分析
        分别记录各无关个体23个常染色体的STR基因座的基因型(D3S1358、vWA、D16S539、CSF1PO、TPOX、D8S1179、D21S11、D18S51、PentaE、D2S441、D19S433、TH01、FGA、D22S1045、D5S818、D13S317、D7S820、D6S1043、D10S1248、D1S1656、D12S391、D2S1338、PentaD),
        
                 
        电泳结果在GenMapperIDv6.5软件下将结果导出,导出时是文本文件,后通过整理成EXCEL表格,采用EXCEL中的VLOOKUP、COUNTIF等函数进行处理相关数据,再采用PowerStatsV12软件(该软件适用于单个群体样本限制在600例以内,本次的大本量,则不能支持。通过学习研究对PowerStatsV12软件进行了一些修改,修改后的软件能处理更大样本的数据。),计算等位基因数目、等位基因频率(P)、杂合度观察值(Ho)、杂合度期望值(He)个人识别能力(DP)、
偶合率(PM)、非父排查率(PE)、多态性信息总量(PIC)及父权指数(TPI)的统计计算。
        二、结果
        通过整理得到各基因座的基因频率表及统计学分析结果(如表1、2所示)。
        表1、云南曲靖汉族人群23个STR基因座等位基因频率分布(n=6776)


         

表2、云南曲靖汉族人群23个STR基因座统计学分析结果


        三、讨论
        本研究通过对6776名无血缘关系的曲靖地区汉族人群进行了23个基因座的遗传多态性调查,共检出380个等位基因,其频率分布0.0001~0.5152,基因型分布做X2检验,结果23个基因座P>0.05,说明基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡定律[1],从而说明本组资料的科学性和可靠性。23个基因座中均发现稀有等位基因,除D8S1179、D3S1358、D2S441外,其它20个基因座均发现稀有等位基因[2],数目1~8个不等,共56个。其中D21S11、D19S433、FGA最多,分别是8、5、5个。
        由表2可以看出,在曲靖地区汉族人群中23个STR基因座的杂合度观察值0.6122~0.9064,杂合度期望值0.6226~0.9143,匹配概率0,0137~0.2036,个体识别率0.7964~0.9863,非父排除率0.3057~0.8086,多态信息含量0.5599~0.9080,父权指数1.2892~5.3438。按照文献[3]标准DP≥0.9,H≥0.7属于高鉴别能力的遗传体系平衡量。vWA、D16S539、D8S1179、D21S11、D18S51、PentaE、D2S441、D19S433、FGA、D22S1045、D5S818、D13S317、D7S820、D6S1043、D1S1656、D12S391、D2S1338、PentaD共18个基因座属于高鉴别能力的基因座,D3S1358、CSF1PO 、TPOX 、TH01、D10S1248五个基因座属于中度鉴别能力的基因座。23个STR基因座的累积个体识别率(TDP)=1-2.4208×10-28,累积非父排查率(CCE)=0.99999999934271,累积匹配概率(TPm)=2.4208×10-28,适用于作为汉族人群个人识别,亲子鉴定的科学依据及建立民族的STR基因数据库的基础数据结论。
        将本文研究的云南曲靖汉族23个STR基因座多态性的基因频率分布数据与已报道的北京地区[4]、成都地区[5]、杭州地区[6]、山西地区[7]、青岛地区[8]、广州地区[9]的汉族人气的基因频率分布数据进行统计学比较,发现无显著性差异(t检验,p>0.05)。说明这23个STR基因座适合在中国人群中检验。
        本次研究采用大样本,其取样率高达到千分之一以上,这样的高样本取样率得到的结果更可靠,更接近真实值。本研究充分利用了建基础数据库的数据,为研究节省成本。其次本次研究利用EXCEL中的相关函数,同时修改PowerStatsV12程序,使得相关统计计算更加快捷。
        [1] Hou YP Prinz M,Staak M.Comparison of different tests deviation form  Hardy-Weinberg equilibruium  of AMFLP population data.In:Bar W,Fiori A,Rossi U.eds.
Advances in Forensic Heamogenetics 5[M].Berlin,Herd-eberg,New York:Springer Verlag,1994:511.
        [2] 李海燕,台运春,陆惠玲,刘超,陈先勤.中国汉族人群15个STR基因座的等位基因频率调查[J]中国法医学杂志,2004(6):330-333.
        [3]Gill P,Urquhart A,Millican E,et al.A new method of STR interpretation using inferential logic-develop-Ment of a criminal intelligence database [J].Int J Legal Med,1996,109(1):204
        [4] 刘雅诚,霍振义,唐晖等.北京汉族人群9个STR位点的频率分布及法医学应用.[J]中国法医学杂志,1998.13(4):210-211.
  [5] 石莹,田绿波,陈肖潇等.成都地区汉族人群15个STR基因座遗传多态性的研究[J]中国优生与遗传杂志,2011.19(10):40-42.
        [6] 商敬谦,许一权,候一平.杭州汉族人群17个STR基因座的遗传多态性调查及法医学运用[J]泰山医学院学报,2014.35(6):467-469.
        [7] 申君毅,康恒亮,东方,郭晋荣,王蓉.山西汉族人群19个STR基因座的遗传多态性调查及法医学应用[J]刑事侦查与技术,2015.23(2):63-66.
        [8] 李志强,李永红,李震海等.青岛地区汉族人群13个STR基因座的遗传频率分布及法医学应用[J]法律与医学杂志,2002.9(4):219-22.
        [9] 李越,王蕙保,刘春等.广州地区汉族人群13个STR基因座的频率调查[J]刑法医学杂志,2001.17(2):82-85.

        
       
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