粵西茂名地區(qū)漢族人群20 個(gè)STR 基因座遺傳多態(tài)性

羅結(jié)珊，黃穎，鄺文健，3，許傳超，3

1.廣東醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，廣東 東莞 523808；2.茂名市公安刑事技術(shù)中心，廣東 茂名 525000；3.廣東醫(yī)科大學(xué)司法鑒定中心，廣東 東莞 523808

對(duì)于不同起源的群體，以及經(jīng)歷了不同的遷徙及婚配歷史后形成的不同地域的群體，其STR 基因座的群體遺傳學(xué)參數(shù)不盡相同，如薛天羽等[1]對(duì)比了華南地區(qū)漢族人群與浙江漢族人群在15 個(gè)STR 基因座的等位基因頻率分布發(fā)現(xiàn)，在D18S51、Penta E、D5S818、D16S539、Penta D、TPOX、FGA等基因座上均存在顯著性差異，與其他地域和種族的差異更加顯著。在法醫(yī)學(xué)實(shí)踐中，可根據(jù)所檢測(cè)樣本歸屬的地域和種族選取相應(yīng)的人群遺傳學(xué)參數(shù)來進(jìn)行個(gè)體識(shí)別和親權(quán)鑒定[2]。

廣東省是以漢族為主體的人口大省，但其不同區(qū)域的漢族群體具有不同的人口遷移歷史。根據(jù)語言和地域的特點(diǎn)，廣東省可大致分為廣府地區(qū)（珠三角及周邊和粵西地區(qū)為主）、潮汕地區(qū)（粵東為主）及客家地區(qū)（粵北和部分粵東地區(qū)）。HUANG 等[3]研究表明，相比于廣東省的廣府地區(qū)，粵東揭陽地區(qū)的漢族人群在遺傳距離上更接近于福建漢族人群。因此，闡明廣東省不同地區(qū)漢族人群的遺傳背景十分必要。

粵西地區(qū)是古越族、俚、僚等少數(shù)民族居住地[4]。自秦漢以來，漢人逐漸遷移至粵西地區(qū)，與當(dāng)?shù)厣贁?shù)民族雜居相處，并逐漸演變?yōu)槟壳暗幕浳鞯貐^(qū)漢族人群。本研究使用PowerPlex?21 System 試劑盒對(duì)廣東粵西茂名地區(qū)漢族人群20 個(gè)常染色體STR 基因座進(jìn)行遺傳多態(tài)性調(diào)查，為相關(guān)研究和應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣本及DNA 提取

經(jīng)廣東醫(yī)科大學(xué)倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)，按照知情同意及保密原則，選取茂名市公安局司法鑒定中心DNA 實(shí)驗(yàn)室2014—2019 年采集的粵西茂名地區(qū)漢族無關(guān)個(gè)體樣本1 301例（男性802例，女性499例），采用FTA 采血卡采集指尖血。剪取FTA 卡血痕約0.7 cm×0.7 cm，使用Chelex-100 法提取各樣本DNA。

1.2 PCR 擴(kuò)增及DNA 分型

參照PowerPlex?21 系統(tǒng)（美國Promega 公司）說明書，選取10 μL 擴(kuò)增體系（含PCR 反應(yīng)液2 μL、引物2 μL、超純水5 μL、DNA 模板1 μL）用9700 型PCR儀（美國Applied Biosystems 公司）進(jìn)行復(fù)合擴(kuò)增。熱循環(huán)參數(shù)：96 ℃ 1 min；94 ℃ 10 s，59 ℃ 1 min，72 ℃ 30 s，28 個(gè)循環(huán)；60 ℃ 10 min 終止延伸。取1 μL PCR 產(chǎn)物與0.4 μL WEN LIS500 分子量內(nèi)標(biāo)、8.6 μL 去離子甲酰胺混合，采用3130xl基因分析儀（美國Applied Bio?systems 公司）進(jìn)行毛細(xì)管電泳檢測(cè)，使用Date Collec?tion v3.0 軟件（美國Thermo Fisher Scientific 公司）收集數(shù)據(jù)、GeneMapper?IDv3.2 軟件（美國Thermo Fisher Scientific 公司）進(jìn)行DNA 分型。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用Modified-Powerstates 軟件[5]對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)行Hardy-Weinberg平衡檢驗(yàn)，并計(jì)算20個(gè)STR 基因座等位基因頻率（allele frequency，F(xiàn)）、H、DP、Pm、PE 和PIC 等群體遺傳學(xué)參數(shù)，利用Arlequin 3.5 軟件[6]對(duì)基因座間的連鎖不平衡進(jìn)行檢驗(yàn)。

根據(jù)文獻(xiàn)[5-12]的相關(guān)資料，結(jié)合本研究數(shù)據(jù)，使用DISPAN 軟件（http://personal.psu.edu/nxm2/dis?pan2.htm）計(jì)算茂名地區(qū)漢族人群與其他8 個(gè)漢族群體（山西運(yùn)城[7]、內(nèi)蒙古呼和浩特[8]、江蘇蘇州[9]、江蘇[10]、湖南長沙[11]、福建[12]、廣東揭陽[2]、中國南方[13]）Nei’s 遺傳距離，采用MEGA 軟件[14]按鄰接法（neigh?bor joining，NJ）構(gòu)建9 個(gè)人群的系統(tǒng)發(fā)育樹。

2 結(jié)果

2.1 遺傳多態(tài)性

本研究所調(diào)查的粵西茂名地區(qū)漢族1 301 例無關(guān)個(gè)體在20個(gè)STR基因座共檢出241個(gè)等位基因（表1），其中FGA基因座的等位基因數(shù)目最多（23 個(gè)）。經(jīng)χ2檢驗(yàn)，各基因座等位基因均符合Hardy-Weinberg 平衡（P>0.05）。所檢測(cè)的粵西茂名地區(qū)漢族人群的20 個(gè)常染色體STR基因座的DP 值為0.770 0（TPOX）～0.985 0（Penta E），H 值為0.583 4～0.898 5（僅TPOX小于0.7），PE 值為0.271 4（TPOX）～0.739 5（FGA）。20 個(gè)STR 基因座的累積個(gè)體識(shí)別率（total discrimination power，TDP）為1-3.401×10-25（大于0.999 999 999），累積非父排除率（cumulative probability of exclusion，CPE）[10]為1-3.322×10-9（大于0.999 999 99）。群體遺傳學(xué)參數(shù)見表2。

表1 粵西茂名地區(qū)漢族人群20 個(gè)常染色體STR 基因座的等位基因頻率Tab.1 Allele frequency of 20 autosomal STR loci in Han population of Maoming Han，western Guangdong（n=1 301）

續(xù)表Continued Tab.1

表2 粵西茂名地區(qū)漢族人群20 個(gè)常染色體STR 基因座的群體遺傳學(xué)參數(shù)Tab.2 Population genetic parameters of 20 autosomal STR loci in Han population of Maoming，western Guangdong（n=1 301）

2.2 不同地區(qū)漢族人群的遺傳學(xué)關(guān)系

粵西茂名地區(qū)漢族人群與國內(nèi)部分北方漢族人群（山西運(yùn)城[7]、內(nèi)蒙古呼和浩特[8]、江蘇蘇州[9]、江蘇[10]）和部分南方漢族人群（湖南長沙[11]、福建[12]、廣東揭陽[2]、中國南方[13]）的遺傳距離（表3）及各人群系統(tǒng)發(fā)育樹（圖1）顯示，研究的各人群主要分成北方和南方兩支，與樣本所處的地理分布較為匹配?；浳髅貐^(qū)漢族人群屬于南方漢族，與廣東珠三角區(qū)域的漢族人群的親緣關(guān)系最近，其次為潮汕漢族和福建漢族。

表3 粵西茂名漢族人群與其他部分地區(qū)漢族人群的遺傳距離Tab.3 Genetic distance between Maoming Han population and other Han populations

圖1 粵西茂名漢族人群與其他地區(qū)漢族人群的系統(tǒng)發(fā)育樹Fig.1 Phylogenetic tree of Han population in Maoming and other areas

3 討論

本研究采用的PowerPlex?21 系統(tǒng)試劑盒所包含的均為遺傳相互獨(dú)立的20 個(gè)常染色體STR 基因座，Hardy-Weinberg 平衡檢驗(yàn)結(jié)果表明，各基因座符合Hardy-Weinberg 平衡。

本研究結(jié)果顯示，20 個(gè)STR 基因座對(duì)粵西茂名地區(qū)漢族人群具有較高的TDP（1-3.401×10-25，大于0.999 999 999）和三聯(lián)體CPE（1-3.322×10-9，大 于0.999 999 99），表明這20 個(gè)STR 基因座可用于粵西漢族人群的法醫(yī)學(xué)親權(quán)鑒定和個(gè)體識(shí)別。其中，D3S1358、CSF1PO、TH01和TPOX4 個(gè)基因座的DP和PE 值分別小于0.9 和0.5，說明在茂名地區(qū)漢族人群中上述4 個(gè)基因座多態(tài)性程度不高，今后可通過大樣本分析在檢測(cè)體系中補(bǔ)充更符合本地人群特征的其他STR 基因座。

粵西地區(qū)主要包括西江流域的肇慶市、云浮市，鑒江和漠陽江流域及雷州半島的陽江、茂名、湛江3 市?；浳鞯貐^(qū)是古越族生息、繁衍的地方，屬南越、西甌、駱越族，后又有俚、僚、俚僚、僮等族稱[4]。自秦漢以來，歷朝不斷有漢人移至粵西地區(qū)，與當(dāng)?shù)厣贁?shù)民族雜居相處。唐五代以后，隨著冼氏家族為首領(lǐng)的俚族勢(shì)力的衰退，漢人在粵西的政權(quán)更加鞏固，外地漢族移民大量遷入。目前粵西地區(qū)大部分屬于廣府民系[4]，其他較早成規(guī)模進(jìn)入的是福建移民，主要來自福建南部舊興化府及廣東東部的舊潮州府地區(qū)[15]。

本研究通過計(jì)算粵西茂名地區(qū)漢族人群與國內(nèi)部分北方漢族人群（山西運(yùn)城[7]、內(nèi)蒙古呼和浩特[8]、江蘇蘇州[9]、江蘇[10]等）和部分南方漢族人群（湖南長沙[11]、福建[12]、廣東揭陽[2]、中國南方[13]等）的遺傳距離，以及所繪制的系統(tǒng)發(fā)育樹結(jié)果（圖1）均顯示：粵西茂名地區(qū)漢族屬于南方漢族（與樣本所處的地理分布較為匹配），與中國南方的漢族人群的親緣關(guān)系最近，其次為廣東揭陽和福建漢族，這種遺傳關(guān)系與上述歷史記錄較為接近，閩人遷徙入粵西通道一是海路，二是途經(jīng)珠三角，遷入后民眾與本地少數(shù)民族人群婚配融合，但保留了先祖的語言習(xí)慣。

綜上，本研究調(diào)查的20 個(gè)STR 基因座在粵西茂名地區(qū)漢族人群中具有良好的多態(tài)性及較高的人群遺傳學(xué)參數(shù)。與其他地區(qū)漢族人群的人群遺傳學(xué)分析顯示，粵西地區(qū)漢族人群的遺傳學(xué)特征具有南方漢族人群的特點(diǎn)[2,11-13]。同時(shí)，本研究的結(jié)果又表明，粵西地區(qū)漢族人群具有區(qū)別于其他地區(qū)漢族人群的獨(dú)特遺傳學(xué)特征。本研究得到了粵西茂名地區(qū)漢族人群的20 個(gè)常染色體STR 基因座群體遺傳學(xué)數(shù)據(jù)，將會(huì)為茂名地區(qū)法醫(yī)物證個(gè)體識(shí)別和親緣關(guān)系鑒定提供理論支撐。