高波邱平明

·論著·

新疆伊犁州維吾爾族20個(gè)STR基因座的遺傳多態(tài)性

高波1邱平明2★

目的調(diào)查新疆伊犁州地區(qū)維吾爾族人群20個(gè)STR基因座（D1S1656，D2S1338，D3S1358，D5S818，D6S1043，D7S820，D8S1179，D12S391，D13S317，D16S539，D18S51，D19S433，D21S11，Amelogenin，CSF1PO，F(xiàn)GA，Penta D，Penta E，TH01，TPOX和vWA）的遺傳多態(tài)性及法醫(yī)學(xué)應(yīng)用參數(shù)。方法應(yīng)用Promega公司PowerPlex21試劑盒對(duì)300名維吾爾族無相關(guān)個(gè)體血樣進(jìn)行擴(kuò)增，3500XL遺傳分析儀對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行檢測，GeneMapper ID-X軟件進(jìn)行結(jié)果分析，計(jì)算基因座的基因頻率以及群體遺傳學(xué)參數(shù)。結(jié)果在300名無相關(guān)維吾爾族個(gè)體中，共發(fā)現(xiàn)221個(gè)等位基因，其中單基因頻率在0.000 4～0.527 1之間，雜合度（heterozygosity，H）值在0.679 4～0.882 4，個(gè)體識(shí)別力（probability of discrimination power，DP）值在0.793 8～0.980 6，匹配率（match probability，Pm）值在0.031 2～0.104 2，非父排除率（probability of exclusion，PE）值在0.401 2～0.759 5，多態(tài)信息含量（polymorphism information content，PIC）值在0.593 8～0.910 5。結(jié)論20個(gè)STR基因座在新疆伊犁州地區(qū)維吾爾人群具有高度的遺傳多態(tài)性，滿足該群體法醫(yī)學(xué)個(gè)體識(shí)別及親權(quán)鑒定的需要。

法醫(yī)遺傳學(xué)；多態(tài)性；短串聯(lián)重復(fù)序列（STR）；維吾爾族

短串聯(lián)重復(fù)序列（short tandem repeats，STR）是一類廣泛存在于人類基因組中具有高度多態(tài)性的DNA序列［1］。由于其分型簡便快速，易于標(biāo)準(zhǔn)化，已經(jīng)成為目前法醫(yī)物證檢驗(yàn)的主要手段之一。PowerPlex21試劑盒由美國Promega公司2012年推出，除CODIS的13個(gè)核心基因座，還增加7個(gè)基因座。迄今為止，PowerPlex21系統(tǒng)的人群遺傳多態(tài)性數(shù)據(jù)和法醫(yī)學(xué)應(yīng)用評(píng)估還很少報(bào)道。本研究擬評(píng)估PowerPlex21系統(tǒng)在新疆維吾爾族的應(yīng)用效果以及獲得PowerPlex21系統(tǒng)在新疆維吾爾族人群的遺傳多態(tài)性數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣本及DNA提取

對(duì)居住在伊犁州地區(qū)的維吾爾族隨機(jī)采集無關(guān)個(gè)體血樣并制成血卡，共300份。打孔器打取直徑1.1mm的圓形血片，分別放入PCR板中。

1.2 PCR擴(kuò)增、電泳及分型

采用美國Promega公司的PowerPlex21試劑盒在ABI9700擴(kuò)增儀上直接擴(kuò)增。PCR擴(kuò)增體系為10μL，擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)ABI3500遺傳分析儀毛細(xì)管電泳，GeneMapper ID-X軟件進(jìn)行分型。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

表1 新疆伊犁州地區(qū)維吾爾族群體20個(gè)STR基因座等位基因頻率Table 1 Allele frequency of 20 STR loci for Xinjiang Uygur groups in Yili

應(yīng)用美國Promega公司PowerStats V12.xls軟件，計(jì)算試劑盒中所有STR基因座的雜合度（heterozygosity，H）、個(gè)體識(shí)別力（probability of discrim ination power，DP）、非父排除率（probability of exclusion，PE）、多態(tài)信息含量（polymorphism in-

formation content，PIC）等法醫(yī)學(xué)應(yīng)用參數(shù)。應(yīng)用Genepop軟件進(jìn)行Handy-Weinberg平衡分析［2］。累積非父排除率和累積個(gè)體識(shí)別力參照文獻(xiàn)［3］進(jìn)行計(jì)算。

A llele 6 6.2 vWA D21S11D7S820D5S818TPOX D8S1179D12S391D19S433FGA TH01 0.193 1 0.000 7 7 8 9 0.007 8 0.163 8 0.081 2 0.004 9 0.102 9 0.527 1 0.090 5 0.014 7 0.014 70.000 4 9.3 10 11 12 12.2 13 13.2 14 14.2 15 15.2 16 16.2 17 17.2 18 18.2 18.3 19 20 21 21.2 22 23 23.2 24 25 25.2 26 27 28 28.2 29 29.2 30 30.2 31 32 32.2 33 33.2 34.2 35.2 0.243 1 0.124 5 0.267 4 0.171 9 0.232 5 0.283 4 0.177 4 0.107 8 0.352 9 0.308 8 0.051 9 0.291 3 0.039 1 0.107 8 0.063 7 0.132 4 0.007 60.047 30.122 50.308 8 0.149 30.006 60.171 60.001 4 0.060 9 0.007 7 0.273 1 0.127 50.014 5 0.039 20.014 8 0.238 50.009 80.110 4 0.000 4 0.005 1 0.060 1 0.002 5 0.246 9 0.036 6 0.279 9 0.073 5 0.111 2 0.093 8 0.046 7 0.031 1 0.004 7 0.005 4 0.188 30.009 80.202 40.024 5 0.001 1 0.066 6 0.009 8 0.010 5 0.187 6 0.158 6 0.108 3 0.087 3 0.058 3 0.025 7 0.009 8 0.001 6 0.0093 0.1209 0.0064 0.001 1 0.049 0 0.073 5 0.127 5 0.004 9 0.171 6 0.156 9 0.009 8 0.210 8 0.102 9 0.004 9 0.039 2 0.2133 0.2791 0.0243 0.0636 0.0149 0.1252 0.0016 0.0462 0.0055 0.0014

2 結(jié)果

2.1 20個(gè)STR基因座的等位基因頻率

20個(gè)STR基因座中共檢測到221種等位基因，其中單基因頻率在0.000 4～0.527 1之間，見表1。20個(gè)STR基因座P值均大于0.05，滿足Hardy-Weinberg平衡。

2.2 PowerPlex21系統(tǒng)法醫(yī)學(xué)應(yīng)用參數(shù)

本研究發(fā)現(xiàn)這20個(gè)STR基因座的H值在0.679 4～0.882 4之間，DP值在0.793 8～0.980 6之間，Pm值在0.031 2～0.104 2之間，PE值在0.401 2～0.759 5之間，PIC值在0.593 8～0.910 5之間，見表2。20個(gè)基因座累計(jì)個(gè)人識(shí)別概率大于0.999 999 999，累積非父排除率大于0.999 999。

表2 新疆伊犁州地區(qū)維吾爾族群體20個(gè)STR基因座群體遺傳學(xué)參數(shù)Table 2 Population genetics parameter of 20 STR loci for Xinjiang Uygur groups in Yili

3 討論

PowerPlex21系統(tǒng)法醫(yī)學(xué)應(yīng)用參數(shù)的結(jié)果表明這20個(gè)STR基因座在新疆伊犁州維吾爾族人群具有高度多態(tài)性，能夠滿足個(gè)人識(shí)別和親權(quán)鑒定的需要，具有較高的法醫(yī)學(xué)和人類遺傳學(xué)的應(yīng)用價(jià)值。

對(duì)遺傳多態(tài)性進(jìn)行調(diào)查旨在為群體遺傳學(xué)和法醫(yī)學(xué)個(gè)體識(shí)別及親權(quán)鑒定提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。建立適合案件所涉地區(qū)的群體遺傳學(xué)數(shù)據(jù)對(duì)于該地區(qū)個(gè)體識(shí)別和親權(quán)鑒定案件具有非常重要的意義［4］。邵偉波等［5］在對(duì)華東漢族225個(gè)無關(guān)個(gè)體的檢測，在D6S474等21個(gè)非CODIS STR基因座上分別檢出5個(gè)～12個(gè)等位基因，12種～41種基因型。21個(gè)非CODISSTR基因座具有良好的遺傳多態(tài)性，能有效運(yùn)用于個(gè)體識(shí)別和三聯(lián)體親子鑒定，也可作為二聯(lián)體親子鑒定案例的補(bǔ)充工具。張艷萍［6］等對(duì)203例中國漢族無關(guān)個(gè)體的9個(gè)基因座進(jìn)行遺

傳分析，發(fā)現(xiàn)該9個(gè)STR基因座在中國漢族人群中均屬于多態(tài)性程度高的遺傳標(biāo)記，可以用于法醫(yī)親權(quán)鑒定和個(gè)人識(shí)別，也可以用于人類學(xué)和遺傳學(xué)研究。張曉紅等［7］在研究新疆喀什地區(qū)維吾爾族18個(gè)STR基因座的遺傳多態(tài)性中發(fā)現(xiàn)這些STR基因座在新疆喀什地區(qū)具有高度多態(tài)性，可滿足該群體個(gè)體識(shí)別和親權(quán)鑒定，其遺傳多態(tài)性更接近歐洲。本研究不僅獲得了7個(gè)非CODIS STR基因座在新疆維吾爾族的群體遺傳學(xué)數(shù)據(jù)，其相同基因座與張曉紅［7］的研究結(jié)果相近，而且還首次獲得了D1S1656在新疆維吾爾族的等位基因頻率等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

人類基因定位第11次國際會(huì)議的標(biāo)準(zhǔn)指出，PIC≥0.6時(shí)，說明該基因座具有高度的多態(tài)性［8］。Gill等［9］認(rèn)為，DP≥0.9、H≥0.7的基因座具有高鑒別力。Shriver等［10］認(rèn)為當(dāng)DP＞0.80、PE＞0.50時(shí)，該基因座屬于高度多態(tài)性。與目前法醫(yī)實(shí)踐中常用的試劑盒相比，PowerPlex21試劑盒增加了D1S1656基因座，該基因座的H、DP、PE、PIC值均顯示滿足高度多態(tài)性基因座的標(biāo)準(zhǔn)，可見D1S1656基因座在親子鑒定和個(gè)體識(shí)別方面有很好的應(yīng)用價(jià)值。這與陳玲等研究結(jié)果一致［11］。

已有PowerPlex21系統(tǒng)進(jìn)行方法有效性驗(yàn)證［12］，而且該系統(tǒng)采用直接擴(kuò)增法對(duì)案件血痕的檢測效果良好［13］。因此本研究采用直接擴(kuò)增法，應(yīng)用PowerPlex21系統(tǒng)對(duì)新疆伊犁地區(qū)維吾爾人群20個(gè)基因座（D1S1656、D2S1338、D3S1358、D5S818、D6S1043、D7S820、D8S1179、D12S391、D13S317、D16S539、D18S51、D19S433、D21S11、CSF1PO、FGA、Penta D、Penta E、TH01、TPOX和vWA）進(jìn)行遺傳多態(tài)性分析，表明該20個(gè)STR遺傳標(biāo)記系統(tǒng)在新疆伊犁州地區(qū)維吾爾族人群中具有高度多態(tài)性，可滿足法醫(yī)個(gè)人識(shí)別和親權(quán)鑒定的要求。

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The genetic polymorphism of 20 STR lociin Uygur population of Yiliof Xinjiang

GAO Bo1,QIU Pingming2★
(1.Yili Public Security Bureau of Xinjiang,Kuitun,Yili,Xinjiang,China,833200；2.Department of Forensic Medicine,Southern Medical University,Guangzhou,Guangdong,China,510515)

Objective To investigate the genetic polymorphisms of 20 STR loci(D1S1656,D2S1338, D3S1358,D5S818,D6S1043,D7S820,D8S1179,D12S391,D13S317,D16S539,D18S51,D19S433,D21S11, Amelogenin,CSF1PO,FGA,Penta D,Penta E,TH01,TPOX and vWA)in unrelated Uygur individuals in Yili of Xinjiang and to explore the application value in forensic practice.Methods Blood samples from 300 unrelated Uygur individualswere amplified by using PowerPlex21 kit.The amplified productswere detected by using 3500XL Genetic Analyzer and the genotyping was done by using GeneMapper ID-X.Allele frequency of all lociand population genetics parameterswere calculated.Results Of the 300 unrelated Uygur individuals, 221 alleleswere detected,w ith an allele frequency of 0.000 4～0.527 1.The heterozygosity(H)valueswere 0.679 4～0.882 4,probability of discrimination power(DP)valueswere 0.793 8～0.980 6,match probability(Pm) values were 0.031 2～0.104 2,probability of exclusion(PE)values were 0.401 2～0.759 5,polymorphism information content(PIC)valueswere 0.593 8～0.910 5.Conclusion The 20 STR loci in the Uygur population of Yiliof Xinjiang have high genetic polymorphisms,and can be satisfied as genetic markers for population individual identification and paternity testing.

Forensic genetic；Polymorphism；Short tandem repeats(STR)；Uygur nationality

1.新疆伊犁州奎屯市公安局，新疆，伊犁833200 2.南方醫(yī)科大學(xué)法醫(yī)學(xué)系，廣東，廣州510515

★通訊作者：邱平明，E-mail：qiupm＠163.com