黑龍江綏化地區(qū)漢族人群20個STR基因座的遺傳多態(tài)性

李天光，王鐵軍,*，翁國江，宋 婧，崔雨佳

（1.黑龍江省綏化市公安局刑事科學(xué)技術(shù)支隊，黑龍江 綏化 152000；2.黑龍江省墾區(qū)公安局，哈爾濱 150000）

STR分型技術(shù)已廣泛應(yīng)用于法醫(yī)學(xué)個體識別和親權(quán)鑒定中。美國倡導(dǎo)的DNA聯(lián)合索引系統(tǒng)（CODIS）的核心基因座，可滿足一般鑒定要求，但單親和存在突變等疑難案件則需檢測更多的基因座。本文對黑龍江綏化地區(qū)2627名無關(guān)漢族個體20個常染色體STR基因座遺傳多態(tài)性進(jìn)行調(diào)查，以期為相關(guān)人群法醫(yī)學(xué)個體識別和親權(quán)鑒定提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。由于多態(tài)性計算Powerstats對單個群體樣本限制在600例以內(nèi)，這雖對于一般的統(tǒng)計分析可以滿足，但對于某些超大樣本來說，就很難處理，而從統(tǒng)計學(xué)的角度看，調(diào)查群體的樣本數(shù)越大，其計算出的概率就越具代表性[1]。本次調(diào)查樣本量達(dá)到了2627例，為同類調(diào)查數(shù)量較大者，故除了使用Modi fied-Powerstats作分析外，為了方便數(shù)據(jù)復(fù)核、縮短分析時間，又特別設(shè)計法醫(yī)物證基因分型提取軟件。此軟件基于Microsoft Of fice 2013版Excel表格設(shè)計，可自動檢索CODIS中的數(shù)據(jù)并將基因座數(shù)值整理到Excel表格中，提取后的數(shù)據(jù)可與Modi fied-Powerstats無縫對接，從而既減少了人工干預(yù)，一天即可完成通常需幾個月才能實現(xiàn)的前期數(shù)據(jù)處理，又為數(shù)據(jù)錄入的真實、高效、可靠提供了保證。

1 材料與方法

1.1 樣本來源

根據(jù)知情同意原則，收集2627份黑龍江省綏化地區(qū)漢族人群無關(guān)個體口腔采集卡樣本（男2064份，女563份），每次分別對本地區(qū)231個派出所采集的人員樣本隨機(jī)抽取2～3個，共進(jìn)行5次。

1.2 擴(kuò)增及檢測

采用PowerPlex?21試劑盒（Promega公司），選擇10μL擴(kuò)增體系，參照試劑盒說明書，用9700型擴(kuò)增儀（ABI公司）進(jìn)行復(fù)合擴(kuò)增[2]。擴(kuò)增產(chǎn)物以3130xL型遺傳分析儀（ABI公司）電泳。使用Foundation Date Collection Version 3.0軟件收集數(shù)據(jù)，GeneMapper ID-X v1.2軟件作基因型分型。

1.3 統(tǒng)計分析

使用法醫(yī)物證基因分型提取軟件對CODIS文件中的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，根據(jù)基因分型結(jié)果以Modi fied-Powerstats[1]軟件分別計算20個STR基因座的基因頻率，進(jìn)行Hardy-Weinberg平衡檢驗，并分析各基因座的期望值雜合度（He）、匹配概率（Pm）、個體識別能力（DP）、多態(tài)性信息量（PIC）等。利用Cervus3.0軟件計算得出的PE2（二聯(lián)體非父排除率）、PE3（三聯(lián)體非父排查率）。

2 結(jié)果與討論

20個STR基因座共檢出277個等位基因和1276種基因型，相關(guān)群體遺傳學(xué)參數(shù)見表1，基因頻率分布在0.001～0.552之間（表2）。經(jīng)檢驗，除PentaE、D16S539、D5S818、D12S391四個基因座外，其余基因座的基因型頻率分布均符合Hardy-Weinberg平衡（P＞0.05）。

表1 黑龍江省綏化地區(qū)漢族人群20個STR基因座群體遺傳學(xué)參數(shù)（n=2627）Table 1 Genetic parameters of 20 STR loci in Han population among Suihua area of Heilongjiang Province (n=2627)

續(xù)表1

表2 20個STR基因座的等位基因頻率（n=2627）Table 2 Allele frequencies of 20 STR loci (n=2627)

續(xù)表2

PentaE、D16S539、D5S818、D12S391四個基因座不符合Hardy-Weinberg平衡，原因可能為：1）Hardy-Weinberg平衡的條件是群體樣本無限大，本文2627名無關(guān)個體樣本量可能仍不滿足Hardy-Weinberg平衡的條件；2）不同種族和不同民族的基因頻率有差異，而遷移的結(jié)果又會使不同人群通婚，彼此摻入外來基因，改變了原群體的基因頻率。始于19世紀(jì)初的關(guān)內(nèi)百姓闖東北，其外來基因?qū)υ腥后w的基因頻率有改變；3）PentaE、D16S539、D5S818、D12S391這四個基因座本身的多態(tài)性及其分布可能不如其他16個基因座。

一般認(rèn)為，DP＞0.9且H＞0.7的基因座具有高鑒別力[3]，由表1可見，各基因座遺傳學(xué)參數(shù)，匹配概率（Pm）值在0.012～0.209之間；個體識別概率（DP）值在0.791～0.988之間；多態(tài)性信息含量（PIC）值在0.56～0.92之間；非父排除率（PE）值在0.314～0.816之間。共有16個基因座屬于中、高度多態(tài)性基因座，適合法醫(yī)學(xué)應(yīng)用。除D3S1358、CSF1PO、TH01和TPOX基因座多態(tài)性稍差外，其余基因座均具有高鑒別力和高雜合度，其中Penta E基因座最高（H：0.910、DP：0.988）。經(jīng)計算16個STR基因座累計匹配概率為1.248×10-21，累計個體識別概率（TDP）為1-1.248×10-21，累計排除概率為0.999999949。結(jié)果證明，本文中16個STR基因座在黑龍江省綏化地區(qū)漢族人群中具有很好的遺傳多態(tài)性，適于相關(guān)群體的法醫(yī)學(xué)親權(quán)鑒定和個體識別應(yīng)用。