引用本文
吴洪浦, 宋永泉. 利用Y-STR单倍型推断嫌疑人家族来源的研究[J]. 刑事技术,2013,38(1): 24-27
WU Hong-pu, SONG Yong-quan. Study of the suspect family origin deduction using Y-STR haplotype[J].
Forensic Science and Technology ,2013,38(1): 24-27
Permissions
Copyright©2013, 《刑事技术》编辑部
《刑事技术》编辑部
利用Y-STR单倍型推断嫌疑人家族来源的研究
吴洪浦
, 宋永泉
作者简介:吴洪浦(1973—),男,山东寿光人,主检法医师,学士,主要从事法医学DNA分析技术的检案及法医学现场勘查工作。Tel:13563645686;E-mail:wuhongpu1973@163.com
摘要
目的调查山东寿光地区汉族男性家族起源及研究17个Y-STR基因座单倍型在家族中的遗传稳定性。方法对寿光地区624个无关男性家族群体进行抽样,应用Y-filer荧光标记复合扩增系统,对17个Y-STR基因座复合扩增,用ABI 3130XL型基因分析仪对扩增产物进行检测,并统计其群体遗传学参数。结果未发现家族性偶合。结论寿光地区624个汉族无关男性家族在经过了约七百年的遗传和突变累积后,其Y-STR单倍型仍具有较强的家族识别能力,可以很好地用于推断嫌疑人的家族来源。
关键词 :
Y-STR单倍型 ; Y-filer系统 ; 男性家族 ; 山东寿光地区
中图分类号:DF795.2
文献标志码:A
文章编号:1008-3650(2013)01-0024-04
Study of the suspect family origin deduction using Y-STR haplotype
WU Hong-pu
, SONG Yong-quan
Shouguang Public Security Burean, Shandong Province 262700, China
Abstract
Objective To investigate the origin of Han population male family in Shouguang district of Shandong Province and to study the genetic stability of Y-chromosomal STR loci of the same population.Methods 624 unrelated male family from Shouguang district were samples, 17 Y-STRs loci were amplified and analyzed by 3130XL genetic analyzer, and the population genetic parameters were calculated.Results During about 700 years heredity and mutation accumulation, the Y-STR haplotypes of 624 unrelated Han population male family still displayed the family constancy.Conclusion Y-STR haplotypes can be used for inferring the suspect's family origin.
Keyword :
Y-STR haplotypes ; male family ; shouguang district
在各类案件现场勘查中, 如果能够提取到犯罪嫌疑人的DNA并检出其Y-STR单倍型, 与辖区内男性家族的Y-STR单倍型基础数据进行比对, 就能推断出犯罪嫌疑人所属的家族, 实现案发后快速准确地确定侦查方向, 划定侦查范围, 达到以最短的时间、最小的投入快速侦破案件的目的, 这是目前DNA检验技术主导破案的重要技术方法, 已引起DNA专家及同行的广泛关注, 因此在建设基础数据过程中, 如何合理的确定家族划分标准及抽样方法, 并同时确定不同男性家族之间Y-STR单倍型的识别能力, 成为目前DNA工作者的紧要任务。本文以山东寿光地区为主, 调查了624个无关男性家族群体Y-STR单倍型, 报道如下。
1 材料和方法 1.1 寿光地区男性家族的起源调查 通过史料与家谱调查相结合, 获得寿光地区具有明确始祖起源的男性家族819个, 其中部分调查结果见表1 。
表1
表1
表1 寿光地区部分男性家族起源调查表 始祖 迁出时间 迁出地 创立-村 家族人数 范果 明 末年 临朐县石湾崖 东范 175 郭凤文 明 洪武二年 山西省洪洞县 东岔河 339 魏明谦 明 洪武二年 河北省枣强县 魏家官庄 739 牟可亨 明 永乐四年 山东即墨县 后牟家邵村 511 张岸南 明 初年 山西省洪洞县张家湾 三北楼 486 刘守信 明 洪武二年 山东德州老鸦镇 东堤 483 张西亭 明 洪武二年 河北省枣强县 上口 474 张从道 明 洪武二年 河北省枣强县 张家庄 471 唐怀远 明 永乐年间 河北省枣强县 唐家庄 551 范帮礼 明 洪武二年 山西省洪洞县 阇黎院 581
表1 寿光地区部分男性家族起源调查表
1.2 样 本 选择3个具有始祖起源的男性家族, 分别对3个家族的男性个体进行父系亲缘关系统计, 采取均衡、随机的原则进行抽样(见表2 )。
表2
表2
表2 家族来源及抽样表 家族 家族起源 家族来源 自然村数 人口数 抽样数 刘 明洪武二年 山东德州老鸦镇 2 920 106 崔 明洪武二年 山西省平阳府洪洞县 1 553 42 赵 明洪武年间 京师真定府冀州 1 314 37
表2 家族来源及抽样表
1.3 方 法 使用美国Life公司Yfiler系统进行PCR复合扩增检验。
1.4 单倍型数据统计 采用直接计数法计算每个家族的Y-STR单倍型个数, 将P(样本数/抽样总数)< 0.05的单倍型作为变异单倍型处理, 样本数最多的单倍型作为家族基准型, 其余作为家族分支单倍型, 采取相近原则将变异单倍型与各分支单倍型比对, 刘姓、崔姓家族各有一个2步变异样本, 其余均是1步变异的样本(见表3 )。
表3
表3
表3 单倍型统计及分析 家族 不同单倍型样本数 P1 /P2 变异单倍型 支3 支2 支1 基准型 刘 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 4 7 7 21 52 82% 崔 1 2 3 5 12 19 92.80% 赵 1 1 1 1 2 7 24 89%
注:P1 :各分支单倍型样本数之和; P2 :抽样总数
表3 单倍型统计及分析
1.5 624个家族抽样分析
根据调查获得的具有始祖起源的各家族资料, 在违法犯罪嫌疑人血样中筛选目标家族样本, 每个家族随机抽取5~7个样本不等, 检验方法同1.3, 得到各抽样的Y-STR单倍型, 对数据按家族逐一分析后得到624个家族的单倍型基准型, 并对其进行统计学处理, 用直接计数法计算各等位基因频率, 基因多态性(GD)、单倍型多态性(HD)、GD=[n(1-∑ Pi2 )]/(n-1), n为样本数, Pi为等位基因频率, TGD=1-(1-GD1 )(1-GD2 )(1-GD3 )…(1-GDk )。
2 结果与讨论 2.1 结 果 寿光地区624个汉族男性家族17个Y-STR基因座基因频率分布见表4 , 寿光地区624个汉族男性家族Y-STR基因座多态性见表5 。
表4
表4
表4 寿光汉族男性家族17个Y-STR基因座基因频率分布(n=624) DYS456 DYS393 DYS438 等位基因 观察数 频率 等位基因 观察数 频率 等位基因 观察数 频率 13 18 0.0288 11 2 0.0032 8 3 0.0048 14 100 0.1603 12 343 0.5497 9 19 0.0304 15 350 0.5609 13 121 0.1939 10 450 0.7212 16 118 0.1891 14 126 0.2019 11 127 0.2035 17 34 0.0545 15 31 0.0497 12 23 0.0369 18 4 0.0064 16 1 0.0016 13 2 0.0032 DYS389Ⅰ DYS19 Y_GT_H4 等位基因 观察数 频率 等位基因 观察数 频率 等位基因 观察数 频率 11 13 0.0208 13 31 0.0497 10 47 0.0753 12 290 0.4647 14 112 0.1795 11 227 0.3638 13 210 0.3365 15 269 0.4311 12 302 0.4840 14 110 0.1763 16 161 0.2580 13 45 0.0721 15 1 0.0016 17 51 0.0817 14 3 0.0048 DYS390 DYS448 DYS389Ⅱ 等位基因 观察数 频率 等位基因 观察数 频率 等位基因 观察数 频率 19 3 0.0048 17 3 0.0048 26 2 0.0032 20 4 0.0064 18 81 0.1298 27 71 0.1138 21 4 0.0064 18.4 1 0.0016 28 178 0.2853 22 42 0.0673 19 275 0.4407 29 192 0.3077 23 245 0.3926 20 153 0.2452 30 120 0.1923 24 211 0.3381 21 90 0.1442 31 44 0.0705 25 103 0.1651 22 13 0.0208 32 16 0.0256 26 9 0.0144 23 2 0.0032 33 1 0.0016 27 3 0.0048 K 6 0.0096 DYS391 DYS439 DYS437 等位基因 观察数 频率 等位基因 观察数 频率 等位基因 观察数 频率 6 4 0.0064 10 40 0.0641 11 2 0.0032 8 1 0.0016 11 232 0.3718 13 3 0.0048 9 22 0.0353 12 241 0.3862 14 369 0.5913 10 481 0.7708 13 90 0.1442 15 220 0.3526 11 113 0.1811 14 17 0.0272 16 30 0.0481 12 3 0.0048 15 4 0.0064 DYS635 DYS392 DYS458 等位基因 观察数 频率 等位基因 观察数 频率 等位基因 观察数 频率 19 54 0.0865 10 2 0.0032 14 7 0.0112 20 137 0.2196 11 106 0.1699 14.1 4 0.0064 21 236 0.3782 12 106 0.1699 15 83 0.1330 22 130 0.2083 13 246 0.3942 15.1 2 0.0032 23 38 0.0609 14 142 0.2276 16 126 0.2019 24 25 0.0401 15 21 0.0337 17 146 0.2340 25 4 0.0064 16 1 0.0016 18 140 0.2244 19 79 0.1266 20 27 0.0433 21 4 0.0064 22 4 0.0064 23 1 0.0016 24 1 0.0016 DYS385a/b 等位基因 观察数 频率 等位基因 观察数 频率 等位基因 观察数 频率 11 19 0.03045 12\13 14 0.02244 14\17 9 0.01442 12 28 0.04487 12\14 9 0.01442 14\18 13 0.02083 13 30 0.04808 12\15 9 0.01442 14\19 13 0.02083 14 4 0.00641 12\16 35 0.05609 14\20 9 0.01442 15 1 0.0016 12\17 47 0.07532 14\21 3 0.00481 17 1 0.0016 12\18 46 0.07372 14\22 1 0.0016 10\12 2 0.00321 12\19 43 0.06891 15\16 1 0.0016 10\17 2 0.00321 12\20 16 0.02564 15\17 2 0.00321 10\18 2 0.00321 12\21 2 0.00321 15\18 4 0.00641 10\21 1 0.0016 12\23 3 0.00481 15\19 3 0.00481 DYS385a/b 等位基因 观察数 频率 等位基因 观察数 频率 等位基因 观察数 频率 11\12 20 0.03205 13\14 9 0.01442 15\20 2 0.00321 11\13 5 0.00801 13\15 4 0.00641 15\21 6 0.00962 11\14 8 0.01282 13\16 5 0.00801 15\22 2 0.00321 11\15 3 0.00481 13\17 8 0.01282 15\23 3 0.00481 11\16 11 0.01763 13\18 21 0.03365 15\24 1 0.0016 11\17 26 0.04167 13\19 28 0.04487 16\18 1 0.0016 11\18 23 0.03686 13\20 19 0.03045 16\19 2 0.00321 11\19 25 0.04006 13\25 1 0.0016 16\20 3 0.00481 11\20 7 0.01122 14\15 3 0.00481 17\21 1 0.0016 11\21 2 0.00321 14\16 2 0.00321 17\23 1 0.0016
注:K:代表沉默基因。
表4 寿光汉族男性家族17个Y-STR基因座基因频率分布(n=624)
表5
表5
表5 寿光624个汉族男性家族Y-STR基因座多态性 基因座 GD 基因座 GD DYS456 0.621105486 DYS391 0.3723093 DYS389Ⅰ 0.640269375 DYS439 0.6880119 DYS390 0.700513438 DYS635 0.7537196 DYS389Ⅱ 0.769616619 DYS392 0.7351165 DYS458 0.819602214 Y_GT_H4 0.6235338 DYS19 0.707360991 DYS437 0.5245041 DYS385 0.963020126 DYS438 0.4368955 DYS393 0.617987817 DYS448 0.7085803
TGD:0.9999999976
表5 寿光624个汉族男性家族Y-STR基因座多态性
2.2 讨 论 (1)对先期选择的3个家族Y-STR单倍型进行统计学处理后, 得到各家族的Y-STR单倍型基准型, 基准型之外分别存在2~3个分支单倍型, 各分支样本数之和占抽样总数的比率均大于80%, 因此建议每家族随机抽样数控制在5~7个范围内, 利于检出不同分支单倍型, 同时又兼顾了建库的经济效益。
(2)以具有同一始祖的男性群体作为男性家族的划分标准, 按照上述抽样原则抽样, 检验得到624个家族的Y-STR单倍型基准型, 未发现家族性偶合现象, 17个基因座中, 等位基因或单倍型频率在0.0016~0.7708之间, GD(HD)值在0.3723~0.9630之间, 除DYS439(0.3723)、DYS448(0.4369)外, 其余基因座GD值均大于0.5, 累计GD值为0.9999999976。可以确认寿光市624个无关男性家族Y-STR单倍型之间具有显著的基因多态性, 可以很好的用于推断犯罪嫌疑人家族的来源。
(3)以上624个家族大部分起源于明朝洪武二年(公元1369年), 家族史在七百年左右, 经过了25~30代的遗传和突变累积, Y-STR单倍型仍具有较强的家族识别能力。
(4)通过以上检验与统计, 以本文的家族划分和抽样方法建设男性家族Y-STR单倍型基础数据库, 改变了以往“ 五代以内随机取2个样本的” 方法, 会显著降低家系调查的工作量及总体抽样数量, 经济效益十分显著。
The authors have declared that no competing interests exist.
参考文献
[1]
王永在 , 郭梦阳 , 张艳霞 , 等 . 内蒙古蒙古族人群17个Y-STR基因座频率分布及单倍型组成 刑事技术 , 2011 (3 ): 32 -34 . [本文引用:1]
[2]
李保林 , 高玉振 , 谷振勇 . 华东地区汉族人群6个Y-STR遗传多态性 中国法医学杂志 , 2010 , 25 (4 ): 274 -275 . [本文引用:1]
[3]
张慧丰 , 梁景青 . 山西汉族人群DYS576和DYS641基因座遗传多态性 中国法医学杂志 , 2011 , 26 (1 ): 58 -59 . [本文引用:1]
[4]
吴微微 , 郝宏蕾 , 周怀谷 , 等浙江汉族人群12个X-STR基因座遗传多态性调查 刑事技术 , 2011 (1 ): 7 -12 . [本文引用:1]
[5]
周卫江 , 李平 . 新疆维吾尔族群体16Y-STR基因座遗传多态性 中国法医学杂志 , 2011 , 26 (1 ): 61 -62 . [本文引用:1]
1
2011
0.0
0.0
王永在 , 郭梦阳 , 张艳霞 , 等 . 内蒙古蒙古族人群17个Y-STR基因座频率分布及单倍型组成 刑事技术 , 2011 (3 ): 32 -34 . 目的 调查17个Y-STR基因座在内蒙古蒙古族男性人群中的分布情况.方法 收集184例蒙古族男性无关个体血样,Chelex-100提取DNA,PCR复合扩增17个Y-STR基因座,3130-XL全自动基因分析仪分型.结果 184例男性共检出181种不同的单倍型,其中178种为单一型,另有3种单倍型均检出2例,HD(单倍型)值为0.9998;17个Y-STR基因座座的GD值为0.4326～0.9296.结论 17个Y-STR基因座多数在内蒙古蒙古族男性人群中有较好分布,对法医学和人类群体遗传学研究具有重要价值.
1
2010
0.0
0.0
李保林 , 高玉振 , 谷振勇 . 华东地区汉族人群6个Y-STR遗传多态性 中国法医学杂志 , 2010 , 25 (4 ): 274 -275 . Y-STR具有男性特有、父系遗传及单倍型遗传的三大特征,到2006年为止,至少已有417个Y-STR基因座被相继发现与应用[1-3],本文调查了华东地区群体DYS708、DYS712、DYS714、DYS715、DYS576、DYS709基因座遗传多态性,以期为相关研究及应用提供参考.
1
2011
0.0
0.0
张慧丰 , 梁景青 . 山西汉族人群DYS576和DYS641基因座遗传多态性 中国法医学杂志 , 2011 , 26 (1 ): 58 -59 . 由于Y染色体遗传标记的遗传特点,需要更多的Y-STR基因座数据,以提高Y-STR个人识别率,本文调查山西汉族人群DYS576和DYS641基因座的遗传学多态性,为相关法医学工作提供基础数据.1 材料与方法1.1 样品来源及DNA提取 在山西汉族人群中随机抽取205例无血缘关系男性个体血样和30例无血缘关系女性个体血样,采用酚-氯仿法提取模板DNA.
1
2011
0.0
0.0
吴微微 , 郝宏蕾 , 周怀谷 , 等浙江汉族人群12个X-STR基因座遗传多态性调查 刑事技术 , 2011 (1 ): 7 -12 . 目的调查12个X染色体STR 基因座在浙江汉族人群的遗传多态性,为法医学应用提供基础数据。方法应用ZJGA-X12荧光标记复合扩增系统,对浙江汉族468名无关男性个体与449 名无关女性个体进行DXS7133、DXS8378、DXS981、DXS7424、DXS6789、DXS10159、GATA165B12、 DXS101、DXS7423、GA-TA31E08、DXS10164、DXS10162这12个X-STR基因座的复合扩增,用ABI3130XL型 基因分析仪对扩增产物进行检测,并统计这12个X-STR基因座的群体遗传学参数。结果获得12个X-STR基因座的等位基因频率分布,分别检出8、7、 13、12、11、8、7、16、6、8、9、11个等位基因,获得男性样本DXS10159-DXS10162-DXS10164与DXS101- DXS7424两组连锁基因座单倍型119、62种;分别统计了12个X-STR基因座的GD、DP、MEC等法医遗传学参数。结论 12个X-STR基因座具有较强个体识别能力,可应用于法庭科学中的个体识别与亲权鉴定。
, 宋永泉]
