遼寧滿族人群19個STR基因座的遺傳多態(tài)性及其與28個群體的遺傳關(guān)系研究

祁榮，劉鵬，郭麗，李曉亮，鄭瑞，劉萍，王欒，劉健

（1.沈陽醫(yī)學院中心實驗室，沈陽110034；2.沈陽市沈北新區(qū)黃家錫伯族九年一貫制學校，沈陽110121；3.北京武警總隊第三醫(yī)院，北京100141）

遼寧滿族人群19個STR基因座的遺傳多態(tài)性及其與28個群體的遺傳關(guān)系研究

祁榮1，劉鵬2，郭麗1，李曉亮3，鄭瑞1，劉萍1，王欒1，劉健1

（1.沈陽醫(yī)學院中心實驗室，沈陽110034；2.沈陽市沈北新區(qū)黃家錫伯族九年一貫制學校，沈陽110121；3.北京武警總隊第三醫(yī)院，北京100141）

目的調(diào)查遼寧地區(qū)滿族無關(guān)個體的19個短串聯(lián)重復序列（STR）基因座多態(tài)性，選擇具有高度遺傳多態(tài)性與穩(wěn)定性的13個STR位點進行遼寧滿族與來自28個不同國家和地區(qū)的人群之間的群體遺傳關(guān)系分析，研究其在法醫(yī)學個體識別、親子鑒定和人類學研究中的應用價值。方法應用GoldeneyeTM20A五色熒光標記系統(tǒng)對采集的150例口腔黏膜細胞樣本進行19個基因座的復合擴增，應用ABI3130XL全自動測序儀對擴增產(chǎn)物進行檢測，采用GeneMapper v3.2軟件對其進行基因分型。用Neighbor-Joining法構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生樹，并結(jié)合有關(guān)資料分析他們之間的遺傳關(guān)系。結(jié)果GoldeneyeTM20A系統(tǒng)的19個STR基因座在遼寧地區(qū)滿族人群的累積個體識別能力（TDP）為0.999 999 999 999 999 999 994 2，累積非父排除率（CPE）為0.999 999 996 777。結(jié)論遼寧滿族的19個STR位點具有高度遺傳多態(tài)性，可用于遼寧地區(qū)滿族人群法醫(yī)學個體識別、親權(quán)鑒定及人類學研究。

STR基因座；基因頻率；遺傳多態(tài)性；滿族

滿族是中國最古老的民族之一，是繼元朝蒙古族后，在全國范圍內(nèi)建立起統(tǒng)一王朝——清朝的又一個少數(shù)民族。滿族的最早祖先是先秦時期生活在東北廣大地區(qū)的肅慎，然后經(jīng)歷挹婁、勿吉、靺鞨、女真等不同時期。1635年，皇太極正式將女真改稱為滿族［1］。2010年人口普查時，滿族人口為1 038萬。在中國55個少數(shù)民族中僅次于壯族和回族位居第3位。

對于遼寧滿族的15個短串聯(lián)重復序列（short tandem repeat，STR）位點的遺傳多態(tài)性曾有報道［2］，但本文采用北京基點認知公司GoldeneyeTM20A熒光標記復合擴增系統(tǒng)在15個STR位點的基礎(chǔ)上，又增加了4個STR位點，即對滿族人群的19個STR位點（D8S1179，D21S11，D7S820，CSFIPO，D3S1358，TH01，D13S317，D16S539，D2S1338，D19S433，vWA，TPOX，D18S51，D5S818，F(xiàn)GA，PentaD，PentaE，D6S1043，D12S391）進行基因頻率調(diào)查，獲得該地區(qū)滿族群體遺傳多態(tài)性參數(shù)，為法醫(yī)學個體識別、親權(quán)鑒定以及群體遺傳學研究等提供重要的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料收集

根據(jù)“知情同意”的原則，隨機選取遼寧省北鎮(zhèn)市滿族中學的150名無關(guān)健康知情個體，保證其3代以上均為滿族。采集受試者口腔黏膜細胞，Chelex100法提取DNA分子［3］。

1.2 PCR擴增

采用北京基點認知公司GoldeneyeTM20A PCR擴增試劑盒［4］，對D8S1179，D21S11，D7S820，CSF1PO，D3S1358，TH01，D13S317，D16S539，D2S1338，D19S433，vWA，TPOX，D18S51，D5S818，F(xiàn)GA，Penta D，Penta E，D6S1043和D12S391基因座進行復合擴增，PCR反應在ABI9700型擴增儀上進行。PCR反應總體系為10 μL，其中PCR反應混合物3.84 μL，引物2 μL，Taq聚合酶0.16 μL（5 U/μL），模板DNA適量，加去離子水補足至10 μL。反應條件見試劑盒說明。

1.3 擴增產(chǎn)物電泳及檢測

擴增產(chǎn)物經(jīng)甲酰胺變性后，ABI3130XL型遺傳分析儀上進行電泳，使用Data Collection 2.0軟件進行數(shù)據(jù)收集，GeneMapper ID v3.2軟件進行基因型分型。

1.4 統(tǒng)計學處理

應用PowerStats V1.2軟件［5］計算每個基因座的基因頻率、個人識別率（power of discrimination，PD）、多態(tài)信息總量（polymorphism information content，PIC）、非父排除率（probability of exclusion，PE）、個人匹配概率（matching probability，PM）和實際雜合度（observed heterozygosity，Ho）。應用公式計算期望雜合度（expected heterozygosity，He），累積非父排除能力（cumulative probability of exclusion，CPE）和累積個人識別率（cumulative power of discrimination，TDP）。應用HWE 1.20軟件進行Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗。應用Poptree2軟件［6］構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生樹。

2 結(jié)果

2.1 受試者的等位基因頻率分布

遼寧滿族群體19個STR位點的等位基因及基因頻率分布見表1。對此19個STR基因座的基因型頻率進行了Hardy-Weinberg遺傳平衡檢驗，檢驗結(jié)果為除了D13S317位點，其他18個位點的基因型分布均符合Hardy-Weinberg平衡定律。

表1 遼寧地區(qū)滿族19個STR基因座基因頻率（n=150）Tab.1 Allele frequencies of the 19 autosomal STR loci of the Manchu population in China（n=150）

2.2 受試者19個STR位點的法醫(yī)學應用參數(shù)

在遼寧滿族群體中19個STR基因座的Ho，He，PD，PIC，PE及PM見表2。

2.3 29個群體間的系統(tǒng)發(fā)生樹

用Neighbor-Joint法對來自29個不同國家和地區(qū)的群體構(gòu)建系統(tǒng)發(fā)生樹（圖1），發(fā)現(xiàn)來自亞洲的

22個群體聚為一大類，而來自非洲、歐洲、拉丁美洲和大洋洲的7個群體聚為另一大類［7～13］。

續(xù)表1

續(xù)表1

表2 遼寧滿族群體19個STR基因座遺傳學指標（n=150）Tab.2 The statistical parameters of the 19 autosomal STR loci of the Manchu population in China（n=150）

3 討論

3.1 遼寧滿族各遺傳學指標

本研究共發(fā)現(xiàn)154個等位基因，相應的等位基因頻率0.010～0.529。遼寧滿族群體的各基因座Ho值0.6～0.914，均值為0.803；He值0.615～0.876，均值為0.786；該檢測系統(tǒng)TDP值為0.999 999 999 999 999 999 994 2，CPE值達0.999 999 996 777，符合人類STR位點高識別能力的標準。因此，遼寧滿族的調(diào)查結(jié)果在滿族人群法醫(yī)學個人識別及親權(quán)鑒定中具有很高的應用價值。

3.2 群體間遺傳學關(guān)系力

語言是民族的特征之一，民族之間的貿(mào)易往來、文化交流、移民雜居、戰(zhàn)爭征服都離不開語言的參與。滿族人所使用的語言屬阿爾泰語系滿—通古斯語族滿語支。滿族人所使用的文字是16世紀末參照蒙古文字母創(chuàng)制的。29個群體構(gòu)成的系統(tǒng)發(fā)生樹的結(jié)果顯示遼寧滿族與蒙古族、日本民族、韓國民族、鄂倫春民族及鄂溫克民族聚為一類。這些民族所使用的語言都屬于阿爾泰語系。據(jù)史料記載滿族是以滿族為主體，在長期共同生活中吸收和融合一部漢族人，蒙古族人和朝鮮族人而組成的新的民族共同體［1］。從本文所構(gòu)建的進化系統(tǒng)樹發(fā)現(xiàn)滿族、蒙古族和朝鮮族聚為一類，說明他們之間確實具有較近的親緣關(guān)系，從而證實了這一史實。而對于滿族、鄂倫春族及鄂溫克族的語言同屬于阿爾泰語系、通古斯語族，而且，有一種觀點認為滿族、鄂倫春族及鄂溫克族源自共同祖先。本文所構(gòu)建的遺傳進化系統(tǒng)樹表明此3個民族確實具有較近的親緣關(guān)系，使這一觀點得到進一步證實。另外，廣西境內(nèi)7個少數(shù)民族聚為一類，這7個少數(shù)民族所使用的語言同屬于漢藏語系，同時還可能是廣西少數(shù)民族長期雜居在一起，各族之間存在廣泛的基因交流，致使他們之間遺傳距離變小。來自摩洛哥和非洲裔的美國人首先聚為一類然后與來自非洲的突尼斯人聚類，從所使用的語言上，他們都使用阿拉伯語，屬于閃含語系閃語族，為全世界穆斯林的宗教語言；從地理位置上他們都來自非洲，雖然非洲裔的美國人現(xiàn)住在美國，但是他們的祖先屬于非洲人，所以他們與來自非洲的兩個群體間有較近的親緣關(guān)系。從本研究結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)遺傳上的分化與語言分化具有很高的一致性。進一步驗證了在不同的人群進化過程中，地理、語言和宗教都會對群體的遺傳結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。

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（編輯 裘孝琦）

Genetic Polymorphism of19 STRLociin Manchu Nationality in Liaoning and Their Genetic Relationship with Other 28 Populations

QIRong1，LIU Peng2，GUOLi1，LIXiao-liang3，ZHENGRui1，LIUPing1，WANG Luan1，LIUJian1
（1.Central Laboratory，Shenyang Medical College，Shenyang 110034，China；2.Shenyang Xinchengzi District Huangjia Xibe Middle School，Shenyang 110121，China；3.Third HospitalofBeijing Armed Police Force，Beijing 100141，China）

ObjectiveTo investigate the genetic polymorphism of 19 short tandem repeat（STR）loci in Liaoning Manchu population with GoldeneyeTM20A multiplex amplification system，and to determine the molecular genetic relationship of Liaoning Manchu with other 28 populations around the world.MethodsDNA samples were obtained from 150 unrelated individuals.PCR products of the 19 loci were analyzed by ABI3130XL sequencer.The genetic distances among 29 differentpopulationswere calculated by Nei’smethod.The phylogenetic tree was constructed using Neighbor-Joining method.ResultsThese loci were highly polymorphic.The combined power of discrimination is 0.999 999 999 999 999 999 994 2 and the combined paternity of exclusion is 0.999 999 996 777.ConclusionThe 19 STR loci of Manchu nationality in Liaoning possess the characteristics of high genetic diversity，which can be used for anthropological and other comparative studies of populations，and is also useful for forensic and paternity testing ofthe Manchu population in China.

STR locus；gene frequency；genetic polymorphism；Manchu nationality

R394

A

0258-4646（2014）06-0542-05

祁榮（1973-），女，高級實驗師，本科.

劉健，E-mail：liujian910709@163.com

2014-01-07

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