19 个常染色体STR 基因座在阿昌族和德昂族人群的多态性研究

李光兴 ，张韵梅 ，刘程静 ，王伟涛 ，赵 凯

（1）云南鉴识司法鉴定中心，云南 芒市 678400;2）楚雄彝族自治州公安局刑侦支队，云南 楚雄 675000）

短串联重复序列（short tandem repeat，STR）是核心序列为2～6 个碱基（base pair，bp）的短重复序列，约占人类基因组的3%，重复单位的数量在个体之间变化很大，结合毛细管电泳检测技术，可以一次性检测多荧光标记的不同基因座，具有高灵敏度、高检测通量、高种属特异性和易于实验室自动化、标准化等特点，广泛应用于个人识别以及亲权鉴定案件中。目前，我国已经有多项司法鉴定技术规范用于指导鉴定工作的开展，建设少数民族人群DNA 数据库，可以为法医物证检案提供可靠、有效的数据来源。

阿昌族和德昂族是聚居于云南边境的人口较少的少数民族，在2010 年阿昌族总人口为39 555人，主要聚居于中国云南省德宏傣族景颇族自治州，缅甸也有部分阿昌族（峨昌人）人群分布，属于典型的跨境民族。阿昌族源于古代氐羌族群，在12 世纪末13 世纪初，“阿昌”这一明确族称便已出现在汉文历史文献中，史籍中的“峨昌”“娥昌”“莪昌” “阿昌”或“萼昌”等是不同时期中央王朝对阿昌族的称谓。阿昌族虽有自己的语言但没有文字，语言属汉藏语系藏缅语族缅语支，分为梁河、陇川、潞西3 种方言[1]。2010年德昂族总人口为20 556 人，比较集中的聚居在保山市（保山地区），潞西市、瑞丽市、盈江县、陇川县、梁河县（德宏州），永德县、镇康县、耿马傣族佤族自治县（临沧地区）。德昂族渊源可追溯到古代的濮人，是西南边疆最古老的民族之一。清代史书称之为“崩龙”，新中国成立后民族识别时沿用了这个名称。根据德昂族人民的意愿，1985 年更名为“德昂族”[2]。德昂族人民世代居住在云南西部的高黎贡山和怒山山脉的广大山区，是一个典型的大分散小聚居的民族，虽然人数不多却散居在云南省3 个地州9 个县市。德昂族没有本民族文字，语言属于南亚语系孟高棉语族佤德昂语支，分为“布雷”、“汝买”、“若进”3 种方言。

因阿昌族和德昂族前期无常染色体STR 基因座调查报道，此调查预期为云南省阿昌族和德昂族人群的法医学个人识别和亲子鉴定以及群体遗传学研究提供基础常染色体STR 数据。

1 材料与方法

1.1 样本

根据知情同意原则，收集154 例阿昌族和405 例德昂族无关个体的指尖末梢血，用中性滤纸制成血滤纸样本。

1.2 DNA 提取、扩增及检测

采用打孔器取1.2 mm 直径的血滤纸片放入PCR 扩增管中，PCR 扩增采用Goldeneye™ 20A试剂盒（中国基点认知技术（北京）有限公司），总反应体系 10 μL，在9700 型PCR 仪（美国Thermo Fisher Scientific 公司）上进行直接复合扩增，扩增条件：95℃ 2 min，94℃ 15 s、61℃ 40 s、65℃ 50 s、30 个循环，72℃ 10 min。取1 μL 扩增产物 0.5 μL内标SIZ500 和9.5 μL 去离子甲酰胺混合，3130基因分析仪（美国Thermo Fisher Scientific 公司）上进行全自动毛细管电泳，用 GeneMapper®ID-X软件进行等位基因分型。选择F312（苏州阅微基因技术有限公司）为阳性质控品，纯化水为阴性质控品。

1.3 统计学处理

应用 Powerstates 软件[3]对数据进行处理，得到 19 个 STR 基因座的等位基因频率、多态信息含量（PIC）、个人识别率（DP）、非父排除率（PE）、观察杂合度（Ho）等参数。使用Arlequin 3.5 软件[4]进行基因座间连锁不平衡检验（哈温平衡检验）。应用dispan 软件计算阿昌族和德昂族与其他8 个群体（山西运城汉族[5]、浦东汉族[6]、哈萨克族[7]、傣族[8]、哈尼族[9]、彝族[10]、纳西族[11]和云南回族[12]），利用MEGA 11 软件[13]基于DA distances构建邻接法（Neighbor-Joining Algorithm）进化树。

2 结果

2.1 等位基因频率分布及群体遗传学参数本研究

在云南省154 名阿昌族无关个体共观察到184 个等位基因，频率分布在0.003 2～0.571 4（表1）；405 名德昂族无关个体共观察到212 个等位基因，频率分布在0.001 2～0.556 8（表1）。经过Bonferroni 矫正，基因型分布均符合哈温平衡（P＞ 0.002 6）。阿昌族人群Ho 值分布在0.558 4～0.876 6，德昂族人群Ho 值分布在0.590 1～0.886 4。阿昌族人群中D6S1043 和Penta E为高多态性基因座（PIC ＞ 0.85），德昂族人群中D6S1043、Penta E和FGA为高多态性基因座（PIC ＞ 0.85），TPOX基因座为两民族人群识别能力最差位点。阿昌族人群DP 值在0.786 6～0.979 2，累积个体识别率（CDP）达到0.999 999 999 999 999 999 999 9。德昂族人群DP 值在0.775 0～0.982 3，累积个体识别率达到0.999 999 999 999 999 999 999 992 4。阿昌族人群PE 值在0.243 9～0.748 0，三联体累积非父排除率（CPE）达到0.999 999 964；德昂族人群PE 值在0.279 2～0.767 8，三联体累积非父排除率达到0.999 999 955，见表2，表3。

表1 阿昌族（n=154）和德昂族（n=405）群体 19 个 STR 等位基因频率分布Tab.1 Frequency distribution of 19 STR alleles in Achang（n=154）and De’ang（n=405）

表2 阿昌 族人群19 个 STR 基因座法医学参数（n=154）Tab.2 Forensic parameters of 19 STR loci in Achang population（n=154）

表3 德昂族人群19 个 STR 基因座法医学参数（n=405）Tab.3 Forensic parameters of the 19 STR loci in the De’ang population（n=405）

2.2 群体遗传结构分析

阿昌族和德昂族人群与白族、傣族、纳西族等8 个人群14 个常染色体STR 基因座邻接法进化树见图1 和表4。除云南回族人群外，其他的云南少数民族聚为一大类，德昂族和傣族聚为一类，阿昌族和同属于汉藏语系的哈尼族、彝族和纳西族聚集成树。

图1 基于DA distances 构建邻接法进化树。Fig.1 Construction of neighbour-joining method evolutionary tree based on DA distances.

表4 阿昌族、德昂族与其他8 个人群的Standard genetic distances 和Standard errorTab.4 Standard genetic distances and Standard error of Achang，De’ang and other 8 populations

3 讨论

在法医物证学实践中，基于毛细管电泳的STR 分型技术，因其高度的检测效能，在往后很长的时间内，仍然会是法医物证学鉴定的主要工具。对不同人群进行基础的STR 基因频率调查，有益于试剂盒在对应人群的适用性。本次调研，所有基因座的基因型分布均符合哈温平衡，说明采样符合随机性要求，同时各基因座间相互独立。按 DP ≥ 0.9、H ≥ 0.7、PIC ≥ 0.7 的 STR 基因座属高度多态性基因座的标准来衡量，vWA、FGA、D8S1179、D21S11、D18S51、D5S818、D13S317、D7S820、D16S539、D2S1338、D19S433、Penta D、Penta E、D6S1043、D12S391 属高鉴别能力的基因座，TPOX、TH01、CSF1PO 和D3S1358 基因座多态性和识别能力较差。根据乘积原则，Goldeneye™ 20A 试剂盒在阿昌族和德昂族人群中具有较高的个体识别和亲权鉴定的系统效能（CDP ＞ 0.999 999 999、CPE ＞ 0.999 999）。根据本调查结果，亦提示对于阿昌族和德昂族人群的鉴定STR 基因座个数建议≥19 个，以保证识别能力。

本研究所调查的阿昌族和德昂族群体是属于云南特有、人口较少的少数民族，主要聚居于德宏州，并少量分布于缅甸，属于典型的跨境民族。云南省作为我国少数民族组成最为丰富省份，对各民族人群的遗传多态性和群体遗传关系进行调查有助于个体识别和亲权鉴定的识别应用。基于图1 邻接法进化树的构建结果，虽然阿昌族和德昂族的聚居地都以德宏州为主，两者之间的遗传距离还是有一定的差异，可以按照语系进行聚类，此结果与宇克莉等[14]报道的Heath-Carter 人体体型数据分析有一定的差异，提示了环境在表观遗传学中的作用。根据郭薇霞[15]对云南少数民族异常血红蛋白分析，发现39%阿昌族人群携带异常血红蛋白，且阿昌族和德昂族的异常血红蛋白突变有一致性，考虑与当地古代疟疾传播的选择压力有关，也提示了两个民族在一定程度有基因的交流。

19 个 STR 基因座在云南省阿昌族和德昂族人群中具有高度多态性，联合使用具有较高的识别能力，可用于该人群法医学个人识别和亲子鉴定。本研究数据亦可用于群体遗传学研究。