广东江门地区汉族人群23个STR基因座遗传多态性

张洁 冯冬亮

广东江门地区汉族人群23个STR基因座遗传多态性

张洁1冯冬亮2

目的 调查研究广东江门地区汉族人群23个STR基因座遗传多态性，为法医学个体识别、亲权鉴定等提供基础研究数据。方法采集475个无关个体的血液样本，采用HuaxiaTMPlatinum PCR试剂盒对DNA进行复合扩增，统计23个基因座的遗传多态性参数。结果研究显示，23个常染色体STR基因座的基因频率介于0.001 1～0.586 3之间。各基因座的杂合度（H）介于0.534 7～0.884 2之间，匹配概率（MP）值分布在0.015 8～0.233 7之间，个体识别能力（DP）值介于0.984 2～0.766 3之间，非父排除率（PE）在0.219 7～0.763 3之间。经计算累积无关个体偶和概率（CMP）为3.158 4×10-28，累积个体识别能力（TDP）为1-3.158 4×10-28，累积非父排除率（CPE）为1-3.143 9×10-10。结论本文涉及的23个常染色体STR基因座在广东江门汉族人群中均具有高度多态性，研究所得数据可为江门地区汉族人群法医学个体识别和亲权鉴定提供结果评估依据，并为完善STR基因库数据和为研究人类群体遗传学提供基础数据。

STR基因座；遗传多态性；个体识别；亲权鉴定

短串联重复序列（short tandem repeats，SRT），又称微卫星 DNA（micro satellite DNA），是目前在法医物证鉴定领域中应用最广泛的长度多态性标记［1-2］。STR基因座应用于法医物证鉴定的鉴别能力通常需要用杂合度（heterozygosity，H）、匹配概率（match probability，MP）、个体识别能力（discrimination power，DP）、非父排除率（probability of exclusion，PE）和多态信息含量（polymorphism information content，PIC）来衡量。本研究使用含23个常染色体基因座的HuaxiaTMPlatinum PCR试剂盒对江门地区汉族人群的STR基因座遗传多态性进行研究，观察这些基因座在江门地区应用于个体识别和亲权鉴定时的鉴别能力。

1 材料与方法

1.1 样本采集及DNA提取

从广东华生司法鉴定中心日常亲权鉴定案件中选取江门地区475个汉族无关个体血液样品，使用 Chelex-100 法提取样品 DNA［4］。

1.2 STR检测

用HuaxiaTMPlatinum PCR试剂盒（Thermo Scientific公司，美国）扩增检测23个常染色体STR基因 座 D1S1656、D2S441、D2S1338、D3S1358、D5S818、D6S1043、D7S820、D8S1179、D10S1248、D12S391、D13S317、D16S539、D18S51、D19S433、D21S11、D22S1045、CSF1PO、FGA、Penta D、Penta E、TH01、TPOX和vWA及2个性别位点Amelogenin、Yindel。扩增体系为 10 μL（Master Mix 4 μL、Primer Mix 4 μL、PNG 2 μL）。PCR 产物使用Applied Biosystems 3500型遗传分析仪（Thermo Scientific公司，美国）进行毛细管电泳，由GeneMapper®ID-X 1.4软件进行 STR基因型分析。

表1 广东江门地区人群23个STR基因座等位基因频率（n=475）Table 1 Allele frequencies of 23 STR loci in Jiangmen population of Guangdong（n=475）

A：等位基因；F：等位基因频率；n：样本数

1.3 统计学分析

上述475个样品的基因型结果经Power stats v1.2软件［5］计算各基因座的基因频率，同时获得各基因座的杂合度（H）、匹配概率（MP）、个体识别能力（DP）、非父排除率（PE）、多态信息含量（PIC）、累积无关个体偶和概率（cumulative match probability，CMP）、累积个体识别率（total probability of discrimination power，TDP）及累积非父排除率（cumulative probability of exclusion，CPE）等参数，使用Cervus3.0软件对23个基因座进行Hardy-Weinberg平衡检验［6］。

2 结果

475个江门无关个体血样，使用HuaxiaTMPlatinum PCR试剂盒进行复核扩增后，除2个性染色体基因座Amelogenin、Yindel外，统计得其余23个常染色体基因座共检出267个等位基因，其等位基因及其分布频率见表1，经Hardy-Weinberg平衡检验，显示均达到P＞0.05，未发现偏离。各基因座的群体遗传学参数见表2。

表2 23个STR基因座的统计学分析（n=475）Table 2 Statistic analysis of 23 STR loci（n=475）

本文调查的475个无关个体样本MP值范围：0.015 8（Penta E）～0.233 7（TPOX）之间；经计算CMP值为3.158 4×10-28；DP值范围0.766 3（TPOX）～0.984 2（Penta E）；TDP值为1-3.158 4×10-28。23 个STR基因座PIC值，除D3S1358（0.677 8）、CSF1PO（0.677 1）、TPOX（0.518 1）、TH01（0.642 6）外，其余基因座均高于0.7，以Penta E（0.903 1）为最高；PE值范围：0.219 7（TPOX）～0.789 0（D6S1043），经计算CPE 值为1-3.143 9×10-10。H值在 0.534 7（TPOX）～0.896 8（D6S1043）之间。

3 讨论

STR基因座由于广泛的存在于人类基因组中，并具有片段短、遗传稳定、突变率低、扩增效率高、分型判定准确等特点使其普遍的应用于法医学个体识别和亲权鉴定等领域［1］。本文使用的美国Thermo Scientific公司推出的HuaxiaTMPlatinum PCR试剂盒包含25个基因座，其中有23个常染色体STR基因座，Amelogenin基因和一个Yindel二等位基因座。在本文研究的23个基因座中，除D3S1358、CSF1PO、TPOX、TH01基因座外，其它19个基因座均属于高个体识别能力（DP＞0.9、高杂合度（H＞0.7）、高多态信息量（PIC＞0.7）的高鉴别力基因座［7-8］。根据实验结果，D3S1358、CSF1PO、TPOX、TH01这4个基因座的多态性相对不高，这与文献［9-12］相符。D6S1043、FGA、Penta E 3 个基因座相较其它基因座来说多态性尤为高，其中D6S1043基因座：H（0.896 8），DP（0.969 7），PIC（0.862 8）；Penta E 基因座：H（0.884 2），DP（0.984 2），PIC（0.903 1），从研究数据看出D6S1043和Penta E基因座的多态性参数不相上下，属于最高的2个，证明这2个基因座在广东江门地区汉族人群中的多态性最高，法医学应用价值最好。这点与上述文献［9-13］所报道的Penta E多态性最高，D6S1043属于较高但是跟Penta E有一定差距的结果有区别，今后会对江门地区汉族人群的上述STR基因座扩充数据量进行进一步的深入研究以证明该结论。

随着复合扩增系统的逐步完善，包含更多基因座的扩增试剂盒被研发出来，增加更多的STR基因座可以提高系统的鉴别能力，除了更加强大的个体识别能力，对突变家系案例的判断尤其是二联体亲权鉴定计算累积亲权指数（combined paternity index，CPI）以达到相关行业标准的要求起到了很大的作用。HuaxiaTMPlatinum PCR试剂盒相较于PowerPlex®16、Identifiler®Plus等试剂盒，属于目前国内有报道的含基因座较多的试剂盒。本文研究的累积非父排除率CPE值为1-3.143 9×10-10，明显较于海龙等［9］和穆豪放等［10］研究基因座为 19 个和21个的CPE值都高，系统效能更大，对亲权指数的计算值达到鉴定行业标准更加有帮助。综上所述，该复合扩增系统所含23个常染色体基因座对江门地区汉族人群的法医学个体识别、亲权鉴定及失踪人员的身源鉴定具有较高的应用价值。

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Genetic polymorphism of 23 STR Loci in Jiangmen Han population of Guangdong

ZHANG Jie1，FENG Dongliang2
（1.Forensic Science Centre of WASTON Guangdong，Guangzhou，Guangdong，China，510635；2.Forensic Science Centre of FaZheng，Shaoguan，GuangDong，China，512000）

Objective To study the genetic polymorphism and frequencies of 23 STR loci in Jiangmen Han population of Guangdong,in order to support basic data for individual identification and paternity testing. Methods By using HuaxiaTMPlatinum PCR Amplification Kit,allele frequencies of 23 STR loci were obtained from 475 unrelated individuals of the Jiangmen Han population.The genetic polymorphism and frequencies were statistically calculated. Results Allele frequencies ranged from 0.001 1 to 0.586 3.The heterozygosity ranged from 0.534 7 to 0.884 2.The match probability(MP)ranged from 0.015 8 to 0.233 7.The discrimination power(DP)ranged from 0.984 2 to 0.766 3.The probability of exclusion(PE)ranged from 0.219 7 to 0.763 3.The CMP was 3.158 4×10-28.The total probability of discrimination power(TDP)was 1-3.158 4×10-28.The cumulative probability of exclusion(CPE)was 1-3.143 9×10-10. Conclusion The 23 autosomal STR loci have relatively high polymorphism in Jiangmen Han population of Guangdong,these studies could provide the evaluation basis for individual identification and paternity testing Jiangmen Han population,and could also be used for improving STR database and population genetic data studies.

STR loci;Genetic polymorphism;Individual identification;Paternity testing

1.广东华生司法鉴定中心，广东，广州510635

2.广东法正司法鉴定所，广东，韶关512000

张洁，E-mail:dssan-0331@163.com