广西汉族与苗族人群30个InDels的遗传学调查
赵蕾1, 袁晚红2, 王雪倩1, 孙启凡1, 欧元1, 孙敬1, 魏以梁1, 赵兴春1, 李彩霞1,*
1. 公安部物证鉴定中心 北京市现场物证检验工程技术研究中心,北京100038
2. 瑞金市公安局,江西 瑞金 342500
* 通讯作者: 李彩霞,副主任法医师,博士,研究方向为法医遗传学。 E-mail: licaixia@tsinghua.org.cn

作者简介: 赵蕾,主检法医师,硕士研究生,研究方向为法医遗传学。 E-mail: lunzi_424@163.com

摘要

目的采用Investigator® DIPplex试剂盒调查广西汉族、苗族中的群体遗传学数据,并评估其法医学应用价值。方法 对广西汉族、苗族的100名无关个体的30个InDels位点进行复合扩增,统计分析各位点的频率数据、群体遗传学参数。结果 经Bonferroni校正,30个InDels位点的分布均符合Hardy-Weinberg平衡;各位点在广西汉族、苗族人群中的累积个体识别率分别为0.999 999 999 98、0.999 999 999 97,累积非父排除率均大于 0.96。30个InDels在广西汉族中6个位点(D111、D118、D99、D114、D64、D39)He<0.3,苗族中8个位点(D111、D118、D99、D122、D64、D81、D39、D84)He<0.3。通过Genepop 4.2软件计算Fst值,除D84(0.080 7)外,其余位点均小于0.06。结论 该组30个InDels位点在广西汉族、苗族人群中具有较高的多态性,可以作为现有STR检验体系的补充。

关键词: 法医遗传学; 插入缺失多态性; 个体识别; 广西汉族; 苗族人群
中图分类号:DF795.2 文献标志码:A 文章编号:1008-3650(2015)06-0497-03 doi: 10.16467/j.1008-3650.2015.06.015
Forensic Application of 30 InDel Loci in Guangxi Han and Miao Population
ZHAO Lei1, YUAN Wanhong2, WANG Xueqian1, SUN Qifan1, OU Yuan1, SUN Jing1, WEI Yiliang1, ZHAO Xingchun1, LI Caixia1,*
1. Beijing Engineering Research Center of Crime Scene Evidence Examination, Institute of Forensic Science of Ministry of Public Security, Beijing 100038, China
2. Ruijin Public Security Bureau, Jiangxi Ruijin 342500,China
Abstract

Objective To study 30 insertion/deletion polymorphisms (InDels) of Guangxi Han and Miao population and evaluate their forensic applicability. Methods 30 InDels and amelogenin were determined with Investigator® DIPplex in 50 unrelated individuals in the population of Han and Miao in Guangxi. Allele frequencies were measured along with other population genetics parameters. Results No significant deviation from Hardy-Weinberg equilibrium or linkage disequilibrium after Bonferroni’s correction was observed in 30 InDels loci of Guangxi Han and Miao population. The total probability of discrimination power (TDP) was 0.99999999998 and 0.99999999997 for Guangxi Han and Miao population, respectively. The cumulative probability of exclusion (CPE) was greater than 0.96 for both populations. Out of the 30 InDels loci, six of He<0.3 for Guangxi Han population localized on D111, D118, D99, D114, D64 and D39, and for Guangxi Miao population on the eight loci of D111, D118, D99, D122, D64, D81, D39 and D84. The Fst values, calculated through Genepop 4.2 software, were less than 0.06 for all loci but D84 (0.0807). Conclusions The 30 InDels are highly polymorphic in Guangxi Han and Miao population and can be used for individual identification, both supplementary and stand-alone.

Keyword: forensic genetics; InDel polymorphism; individual identification; Guangxi Han population; Guangxi Miao population

插入/缺失(insertion/deletion, InDel)多态性遗传标记是指基因组中插入或缺失不同大小的DNA片段所形成的多态性遗传标记[1, 2], 兼具了STR和SNP两种遗传标记的双重优点且能够与STR分型技术平台相兼容。由于其具备更低的突变率、较短的扩增片段长度等特点可以应用于微量DNA及高度降解检材, 是目前国内外法医学者的研究热点[3, 4]。此外InDels基因频率存在地域差异性, 可作为祖先相关信息位点区分人群。InDels可以作为常规STR检验的有效补充, 或者说作为独立的一种遗传标记将在法医学应用中发挥着重要作用[5, 6]。Investigator® DIP plex试剂盒可同时扩增30个InDels多态性位点, 最大扩增片段长度仅为160 bp。本研究对该体系中的30个InDels位点在广西汉族、苗族人群中的等位基因频率和遗传多态性进行调查, 以建立30个InDels位点的群体遗传学资料, 评估其法医学应用价值, 为个体识别、亲权鉴定和种族推断提供基础群体数据。

1 材料与方法

根据知情同意原则, 分别采集50名广西汉族和50名苗族无关个体的血样。采用M48试剂盒提取血样DNA。按照Investigator® DIPplex试剂盒的使用说明对100份样本进行扩增及电泳检测。样本检测均采用标准DNA9948和超纯水作为阳性对照和阴性对照。统计分析各位点的频率数据、群体遗传学参数。

2 结果与讨论

群体遗传学参数计算结果见表1, 表2。通过Haploview v4.2软件分析Hardy-Weinberg平衡的P值, 30个InDels中, 在广西汉族中D92、D125 P值为0.024 2、0.013 9, 在苗族中的D83、D122、D81、D40 P值为0.004 8、0.046 3、0.013 1、0.016 2, 采用 Bonferroni 法校正, 将P值设为0.001 7(0.05/30), 30个InDels位点的基因型频率分布在2个群体中均达到Hardy-Weinberg平衡(P> 0.001 7)。30个位点在广西汉族、苗族两个人群中的累积个体识别率(TDP)分别为0.999 999 999 98、0.999 999 999 97, 累积非父排除率(CPE)均大于0.96。30个InDels在广西汉族中6个位点(D111、D118、D99、D114、D64、D39)He< 0.3, 苗族中8个位点 (D111、D118、D99、D122、D64、D81、D39、D84) He< 0.3。通过Genepop 4.2软件计算Fst值, 除D84(0.080 7)外, 其余位点均小于0.06。

表 1 广西汉族50份样品的群体遗传学参数计算结果(n=50) Table 1 Genetic parameters in Guangxi Han population(n=50)
表 2 苗族50份样品的群体遗传学参数计算结果(n=50) Table 2 Genetic parameters in Guangxi Miao population(n=50)

本研究首次应用Investigator® DIPplex试剂盒30个InDels位点对广西汉族、苗族两个人群进行了群体遗传学研究, 并获得了其基因型频率和相应法医学参数。通过统计计算, 在广西汉族人群中等位基因频率P(del)为0.085~0.926, 苗族人群中为0.082~0.939; 期望杂合度He在广西汉族中为0.138~0.500, 苗族中为0.115~0.500。该组位点在两个人群中的累积个体识别率均接近13个染色体STR, 累积非父排除率(CPE)均大于 0.96。等位基因频率在群体间的分布差异性指标采用Fst值进行评价, 实验研究发现位点D84(0.080 7)Fst值在0.06以上, 在人群间基因频率差异大。结合多态性含量信息和杂合度的计算结果显示, 苗族中D84的杂合度与多态性信息含量均低于广西汉族, 在不同人群中基因频率差异性小, 即个体识别在法医学应用中价值有所降低。

本研究首次获得了广西汉族、苗族群体 HLD77 等30个InDels位点的等位基因频率及基因型分布数据, 为建立两个群体InDels位点分布数据库、法医学应用及遗传关系的分析提供了良好的遗传背景数据。

The authors have declared that no competing interests exist.

参考文献
[1] 侯一平. 法医物证学. 北京: 人民卫生出版社, 1998: 23-24. [本文引用:1]
[2] 赵书民, 张素华, 李成涛. InDels-typer30用于中国5个主要民族DNA鉴定的多重PCR系统. 法医学杂志, 2010, 26(5): 343-348, 356. [本文引用:1]
[3] Li CT, Zhang SH, Zhao SM. Genetic analysis of 30 InDels markers for forensic use in five different Chinese populations. Genet Mol Res, 2011, 10(2): 964-979. [本文引用:1]
[4] 白雪, 姜成涛, 赵兴春, . 应用DNATyperl5TM Direct试剂盒对河南地区汉族人群14个基因座遗传多态性的调查. 刑事技术, 2012(2): 32-34. [本文引用:1]
[5] Neuvonen AM, Palo JU, Hedman M, et al. Discrimination power of investigator DIPplex loci in Finnish and Somali populations. Forensic Sci Int Genet, 2012, 6(4): e99-e102. [本文引用:1]
[6] Pereira R, Phillips C, Alves C, et al. A new multiplex for human identification using insertion/deletion polymorphisms. Electrophoresis, 2009, 30(21): 3682-3690. [本文引用:1]