引用本文

郝宏蕾, 吴微微, 任文彦, 苏艳佳, 吕德坚, 陈林丽. 浙江汉族人群19个X-STR基因座的遗传多态性统计分析[J].刑事技术, 2018,43(6):449-453
HAO Honglei, WU Weiwei, REN Wenyan, SU Yanjia, L#cod#x000dc; Dejian, CHEN Linli. Genetic Analysis of 19 X-STR Loci in Zhejiang Han Population[J].
Forensic Science and Technology,2018,43(6): 449-453
Doi: 10.16467/j.1008-3650.2018.06.005
Permissions
Copyright©2018, 《刑事技术》编辑部
《刑事技术》编辑部
1. 浙江省公安物证鉴定中心,浙江省刑事科学技术应用研究重点实验室,杭州310009
3. 无锡中德美联生物技术有限公司,江苏 无锡214174
第一作者简介:郝宏蕾(1976—),女,山东泰安人,硕士,主任法医师,研究方向为法医遗传学。E-mail: 13858020861@163.com
基金资助: 浙江省科技计划项目(No.2016C37054)
中图分类号:DF795.2
文献标志码:A
文章编号:1008-3650(2018)06-0449-05
X染色体的特殊遗传方式, 使其在包含女性的单亲、隔代亲属鉴定中增加X-STR检测, 能起到对常染色体STR检验有效的辅助作用[1, 2]。对于多态性信息量相近的基因座, X-STR的平均排除率要高于常染色体[3], 而在降解检材中若能扩增得到X染色体的小片段基因座, 则能提供更多信息。本文选择X染色体上四个连锁群中的12个基因座DXS10148-DXS10135-DXS8378 (Xp 22.31), DXS7132-DXS10079-DXS10074-DXS10075 (Xq 12), DXS10103-HPRTB-DXS10101 (Xq26.2/3), DXS10134-DXS7423 (Xq28)及物理距离近、文献报导呈紧密连锁的基因座DXS10159-DXS10162-DXS10164 (centromere)[4], DXS6809-DXS6789[5, 6] (Xq21.33), DXS7424-DXS101 (Xq22.1)[7], 按照SWGDAM建立的19个X-STR复合扩增体系做检测并评价[8], 使用自主建立的19个X-STR荧光复合扩增体系, 对浙江汉族788个无关个体进行遗传学调查, 计算其遗传学参数, 评估其法医学可应用性。
1 材料与方法1.1 样本浙江汉族788份无关人员样本, 包括男性样本399份, 女性样本389份, 均为日常案件累积的血滤纸样本。
1.2 PCR扩增体系及条件采用自行构建的19个X-STR荧光复合扩增体系, 检测DXS8378、DXS7423、DXS10148、DXS10159、DXS6809、DXS7424、DXS10164、DXS10162、DXS7132、DXS10079、DXS6789、DXS101、DXS10103、DXS10101、HPRTB、DXS10075、DXS10074、DXS10135和DXS10134等19个基因座。
以1.2 mm孔径打孔直接扩增法对DNA扩增, 参数为:预变性95 ℃、2 min; 扩增94 ℃、30 s, 60 ℃、1 min, 65 ℃、1 min, 共10个循环; 接90 ℃、30 s, 59 ℃、1 min, 72 ℃、1 min, 共20个循环; 60 ℃终延伸30 min。扩增产物于4 ℃保存。
产物检测:使用ABI 3500 xL型遗传分析仪电泳分离, Genemapper ID-X 1.4软件分析结果, 电泳所用内标为AGCU Marker SIZ-500(无锡中德美联)。
1.3 统计学分析使用ARLEQUIN 3.5对所有的女性样本进行Hardy-Weinberg平衡检验, 所有男性样本进行基因座间的连锁不平衡(linkage disequilibrium, LD)分析。以软件CERVUS v3.0.7和SPSS v10.0统计各基因座的等位基因频率。女性个体识别能力(DPF)、男性个体识别能力(DPM)、三联体非父排除率(MECT)、(父女)二联体非父排除率(MECD)、多态信息含量(PIC)根据文献公式进行计算[9, 10]。
2 结果389份女性样本的19个X-STR基因座基因型分布P值均大于0.05。788份样本全部19个基因座共得到268个等位基因, 等位基因频率如表1, 区间在0.000 85~0.600 68, DXS7423的15号等位基因是0.600 68。DP、MEC、PIC值如表2: DPF区间为0.6032~0.9878, 均大于0.6; DPM区间为0.4546~0.9193, 仅DXS10164小于0.5; MECT区间为0.490~0.9137; MECD区间为0.2930~0.9124; PIC的区间为0.572~0.914。
表1
Table 1
表1(Table 1)
 表1 19个X-STR基因座等位基因频率分布 ( nM = 399, nF = 389) Table 1 Allelic frequencies of 19 X-STR loci in Zhejiang Han populationDXS8378 | DXS7423 | DXS7132 | DXS10164 |
---|
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 | 等位基因 | 观察数 | 频率 | 8 | 1 | 0.000 85 | 8 | 1 | 0.000 85 | 11 | 12 | 0.010 20 | 7 | 3 | 0.002 55 | 9 | 30 | 0.025 49 | 10 | 1 | 0.000 85 | 12 | 82 | 0.069 67 | 8 | 61 | 0.051 83 | 10 | 619 | 0.525 91 | 10.2 | 1 | 0.000 85 | 13 | 224 | 0.190 31 | 9 | 28 | 0.023 79 | 11 | 341 | 0.289 72 | 13 | 3 | 0.002 55 | 14 | 445 | 0.378 08 | 10 | 682 | 0.579 44 | 12 | 166 | 0.141 04 | 14 | 407 | 0.345 79 | 15 | 311 | 0.264 23 | 11 | 262 | 0.222 60 | 13 | 19 | 0.016 14 | 15 | 707 | 0.600 68 | 16 | 87 | 0.073 92 | 12 | 103 | 0.087 51 | 14 | 1 | 0.000 85 | 16 | 55 | 0.046 73 | 17 | 15 | 0.012 74 | 13 | 27 | 0.022 94 | DXS7424 | 17 | 2 | 0.001 70 | 18 | 1 | 0.000 85 | 14 | 8 | 0.006 80 | 等位基因 | 观察数 | 频率 | DXS10162 | DXS10159 | 15 | 2 | 0.001 70 | 9 | 5 | 0.004 25 | 等位基因 | 观察数 | 频率 | 等位基因 | 观察数 | 频率 | DXS101 | 11 | 14 | 0.011 89 | 13 | 2 | 0.001 70 | 21 | 2 | 0.001 70 | 等位基因 | 观察数 | 频率 | 12 | 14 | 0.011 89 | 15 | 4 | 0.003 40 | 22 | 15 | 0.012 74 | 15 | 3 | 0.002 55 | 13 | 85 | 0.072 22 | 16 | 53 | 0.045 03 | 23 | 72 | 0.061 17 | 19 | 1 | 0.000 85 | DXS7424 | DXS10162 | DXS10159 | DXS101 | 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 | 等位基因 | 观察数 | 频率 | 14 | 146 | 0.124 04 | 17 | 225 | 0.191 16 | 23.2 | 1 | 0.000 85 | 20 | 2 | 0.001 70 | 15 | 354 | 0.300 76 | 17.2 | 3 | 0.002 55 | 24 | 280 | 0.237 89 | 21 | 16 | 0.013 59 | 16 | 451 | 0.383 18 | 18 | 377 | 0.320 31 | 24.2 | 1 | 0.000 85 | 22 | 61 | 0.051 83 | 17 | 90 | 0.076 47 | 19 | 330 | 0.280 37 | 25 | 342 | 0.290 57 | 23 | 146 | 0.124 04 | 18 | 16 | 0.013 59 | 20 | 143 | 0.121 50 | 26 | 246 | 0.209 01 | 24 | 368 | 0.312 66 | 19 | 1 | 0.000 85 | 21 | 37 | 0.031 44 | 26.1 | 1 | 0.000 85 | 25 | 251 | 0.213 25 | 20 | 1 | 0.000 85 | 22 | 3 | 0.002 55 | 27 | 151 | 0.128 29 | 26 | 194 | 0.164 83 | DXS10101 | DXS10079 | 28 | 51 | 0.043 33 | 27 | 85 | 0.072 22 | 等位基因 | 观察数 | 频率 | 等位基因 | 观察数 | 频率 | 29 | 14 | 0.011 89 | 28 | 22 | 0.018 69 | 27 | 7 | 0.005 95 | 13 | 1 | 0.000 85 | 30 | 1 | 0.000 85 | 29 | 11 | 0.009 35 | 27.2 | 2 | 0.001 70 | 15 | 5 | 0.004 25 | | DXS6789 | | 30 | 10 | 0.008 50 | 27.3 | 1 | 0.000 85 | 16 | 19 | 0.016 14 | 等位基因 | 观察数 | 频率 | 31 | 6 | 0.005 10 | 28 | 13 | 0.011 05 | 17 | 63 | 0.053 53 | 14 | 2 | 0.001 70 | 33 | 1 | 0.000 85 | 28.2 | 28 | 0.023 79 | 18 | 128 | 0.108 75 | 14.3 | 1 | 0.000 85 | DXS10074 | 28.3 | 1 | 0.000 85 | 19 | 290 | 0.246 39 | 15 | 212 | 0.180 12 | 等位基因 | 观察数 | 频率 | 29 | 38 | 0.032 29 | 20 | 324 | 0.275 28 | 16 | 348 | 0.295 67 | 8 | 1 | 0.000 85 | 29.2 | 42 | 0.035 68 | 21 | 220 | 0.186 92 | 16.3 | 1 | 0.000 85 | 12 | 1 | 0.000 85 | 30 | 134 | 0.113 85 | 21.3 | 1 | 0.000 85 | 17 | 57 | 0.048 43 | 14 | 14 | 0.011 89 | 30.2 | 96 | 0.081 56 | 22 | 96 | 0.081 56 | 18 | 13 | 0.011 05 | 15 | 90 | 0.076 47 | 31 | 224 | 0.190 31 | 23 | 27 | 0.022 94 | 19 | 113 | 0.096 01 | 15.3 | 4 | 0.003 40 | 31.2 | 116 | 0.098 56 | 24 | 2 | 0.001 70 | 20 | 227 | 0.192 86 | 16 | 236 | 0.200 51 | 32 | 220 | 0.186 92 | 25 | 1 | 0.000 85 | 21 | 145 | 0.123 19 | 16.3 | 2 | 0.001 70 | 32.2 | 75 | 0.063 72 | DXS10134 | 22 | 42 | 0.035 68 | 17 | 370 | 0.314 36 | 33 | 113 | 0.096 01 | 等位基因 | 观察数 | 频率 | 23 | 14 | 0.011 89 | 18 | 298 | 0.253 19 | 33.1 | 1 | 0.000 85 | 29 | 1 | 0.000 85 | 24 | 2 | 0.001 70 | 18.3 | 2 | 0.001 70 | 33.2 | 28 | 0.023 79 | 30 | 1 | 0.000 85 | DXS10135 | 19 | 134 | 0.113 85 | 34 | 32 | 0.027 19 | 31 | 6 | 0.005 10 | 等位基因 | 观察数 | 频率 | 20 | 22 | 0.018 69 | 34.2 | 1 | 0.000 85 | 32 | 22 | 0.018 69 | 16 | 7 | 0.005 95 | 21 | 2 | 0.001 70 | 35 | 5 | 0.004 25 | 32.2 | 1 | 0.000 85 | 17 | 10 | 0.008 50 | 23 | 1 | 0.000 85 | DXS10148 | 33 | 41 | 0.034 83 | 18 | 40 | 0.033 98 | | DXS6809 | | 等位基因 | 观察数 | 频率 | 33.1 | 1 | 0.000 85 | 19 | 107 | 0.090 91 | 等位基因 | 观察数 | 频率 | 17 | 3 | 0.002 55 | 34 | 106 | 0.090 06 | 20 | 131 | 0.111 30 | 27 | 1 | 0.000 85 | 18 | 116 | 0.098 56 | 34.1 | 1 | 0.000 85 | 21 | 160 | 0.135 94 | 28 | 2 | 0.001 70 | 19 | 41 | 0.034 83 | 34.3 | 1 | 0.000 85 | 22 | 126 | 0.107 05 | 29 | 15 | 0.012 74 | 19.1 | 1 | 0.000 85 | 35 | 228 | 0.193 71 | 22.1 | 1 | 0.000 85 | 30 | 29 | 0.024 64 | 20 | 18 | 0.015 29 | 35.1 | 3 | 0.002 55 | 23 | 100 | 0.084 96 | 30.2 | 1 | 0.000 85 | 20.1 | 1 | 0.000 85 | 35.2 | 3 | 0.002 55 | 23.1 | 2 | 0.001 70 | 31 | 184 | 0.156 33 | 21 | 5 | 0.004 25 | 35.3 | 2 | 0.001 70 | 24 | 108 | 0.091 76 | 31.2 | 1 | 0.000 85 | 21.1 | 15 | 0.012 74 | 36 | 252 | 0.214 10 | 25 | 72 | 0.061 17 | 32 | 168 | 0.142 74 | 22 | 1 | 0.000 85 | 36.2 | 3 | 0.002 55 | 26 | 34 | 0.028 89 | 32.1 | 1 | 0.000 85 | 22.1 | 60 | 0.050 98 | 36.3 | 6 | 0.005 10 | 27 | 60 | 0.050 98 | 33 | 312 | 0.265 08 | 23.1 | 103 | 0.087 51 | 37 | 212 | 0.180 12 | 28 | 52 | 0.044 18 | 34 | 251 | 0.213 25 | 24 | 1 | 0.000 85 | 37.3 | 22 | 0.018 69 | 29 | 48 | 0.040 78 | 35 | 146 | 0.124 04 | 24.1 | 150 | 0.127 44 | 38 | 158 | 0.134 24 | 30 | 45 | 0.038 23 | 36 | 49 | 0.041 63 | 25.1 | 157 | 0.133 39 | 38.3 | 16 | 0.013 59 | 31 | 30 | 0.025 49 | 37 | 15 | 0.012 74 | 26.1 | 151 | 0.128 29 | 39 | 54 | 0.045 88 | 32 | 15 | 0.012 74 | 38 | 1 | 0.000 85 | 26.2 | 1 | 0.000 85 | 39.3 | 3 | 0.002 55 | 33 | 9 | 0.007 65 | | | | DXS10148 | DXS10134 | DXS10135 | DXS10075 | 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 | 等位基因 | 观察数 | 频率 | 27.1 | 141 | 0.119 80 | 40 | 10 | 0.008 50 | 34 | 4 | 0.003 40 | 14.2 | 1 | 0.000 85 | 27.2 | 4 | 0.003 40 | 40.3 | 6 | 0.005 10 | 34.2 | 1 | 0.000 85 | 15 | 14 | 0.011 89 | 28.1 | 93 | 0.079 01 | 41 | 2 | 0.001 70 | 35 | 5 | 0.004 25 | 15.2 | 5 | 0.004 25 | 29.1 | 64 | 0.054 38 | 41.3 | 7 | 0.005 95 | 36 | 6 | 0.005 10 | 16 | 234 | 0.198 81 | 29.2 | 3 | 0.002 55 | 42 | 1 | 0.000 85 | 37 | 3 | 0.002 55 | 16.2 | 40 | 0.033 98 | 30.1 | 28 | 0.023 79 | 42.3 | 6 | 0.005 10 | 38 | 1 | 0.000 85 | 17 | 497 | 0.422 26 | 30.2 | 1 | 0.000 85 | 43.3 | 2 | 0.001 70 | | HPRTB | | 17.2 | 31 | 0.026 34 | 31.1 | 14 | 0.011 89 | DXS10103 | 等位基因 | 观察数 | 频率 | 18 | 316 | 0.268 48 | 32.1 | 4 | 0.003 40 | 等位基因 | 观察数 | 频率 | 8 | 1 | 0.000 85 | 18.2 | 7 | 0.005 95 | 33.1 | 1 | 0.000 85 | 14 | 2 | 0.001 70 | 9 | 1 | 0.000 85 | 19 | 31 | 0.026 34 | | | | 15 | 10 | 0.008 50 | 10 | 2 | 0.001 70 | 20 | 1 | 0.000 85 | | | | 16 | 422 | 0.358 54 | 11 | 81 | 0.068 82 | | | | | | | 17 | 134 | 0.113 85 | 12 | 336 | 0.285 47 | | | | | | | 18 | 222 | 0.188 62 | 13 | 472 | 0.401 02 | | | | | | | 18.2 | 1 | 0.000 85 | 14 | 220 | 0.186 92 | | | | | | | 19 | 301 | 0.255 73 | 15 | 58 | 0.049 28 | | | | | | | 20 | 76 | 0.064 57 | 16 | 4 | 0.003 40 | | | | | | | 21 | 9 | 0.007 65 | 17 | 1 | 0.000 85 | | | |
| 表1 19个X-STR基因座等位基因频率分布 ( nM = 399, nF = 389) Table 1 Allelic frequencies of 19 X-STR loci in Zhejiang Han population |
表2
Table 2
表2(Table 2)
 表2 19个X-STR基因座遗传学数据统计结果 Table 2 Statistical genetic parameters of 19 X-STR loci in Zhejiang Han population | DPF | DPM | MECT | MECD | PIC |
---|
DXS8378 | 0.7931 | 0.6187 | 0.5572 | 0.4100 | 0.656 | DXS7423 | 0.6787 | 0.5174 | 0.4290 | 0.2930 | 0.572 | DXS10148 | 0.9827 | 0.9036 | 0.8956 | 0.8180 | 0.917 | DXS10159 | 0.9268 | 0.7929 | 0.7625 | 0.6354 | 0.817 | DXS10134 | 0.9621 | 0.8536 | 0.8371 | 0.7334 | 0.871 | DXS7424 | 0.8904 | 0.7358 | 0.6960 | 0.5578 | 0.758 | DXS10164 | 0.6032 | 0.4546 | 0.5610 | 0.4128 | 0.664 | DXS10162 | 0.9073 | 0.7644 | 0.7272 | 0.5927 | 0.784 | DXS7132 | 0.8920 | 0.7404 | 0.6997 | 0.5610 | 0.769 | DXS10079 | 0.9359 | 0.8064 | 0.7798 | 0.6572 | 0.796 | DXS6789 | 0.9417 | 0.8147 | 0.7907 | 0.6711 | 0.815 | DXS101 | 0.9370 | 0.8056 | 0.7804 | 0.6583 | 0.826 | DXS10103 | 0.9004 | 0.7532 | 0.7146 | 0.5777 | 0.783 | DXS10101 | 0.9751 | 0.8819 | 0.8709 | 0.7814 | 0.894 | HPRTB | 0.8720 | 0.7156 | 0.6684 | 0.5259 | 0.74 | DXS6809 | 0.9445 | 0.8214 | 0.7977 | 0.6798 | 0.838 | DXS10075 | 0.8673 | 0.7074 | 0.6603 | 0.5173 | 0.67 | DXS10074 | 0.9167 | 0.7775 | 0.7438 | 0.6124 | 0.797 | DXS10135 | 0.9878 | 0.9193 | 0.9137 | 0.8465 | 0.914 |
| 表2 19个X-STR基因座遗传学数据统计结果 Table 2 Statistical genetic parameters of 19 X-STR loci in Zhejiang Han population |
19个X-STR荧光复合扩增体系虽然选自7个连锁群组内的基因座, 但对399份男性样本进行LD分析, P< 0.05的基因座对仅有DXS10162-DXS10164 (P=0.0042)、DXS10079-DXS10074 (P=0.0183), 经更加严苛的Bonferroni校正 (P=0.05/268=0.000 02), 所有连锁群组内的基因座无明显的连锁不平衡现象(表3)。19个X-STR累积法医学参数见表4。
表3
Table 3
表3(Table 3)
 表3 浙江汉族男性中19个X-STR基因座配对连锁不平衡分析 Table 3 P values for LD (linkage disequilibrium) of 19 X-STR loci in Zhejiang Han populationCluster | Locus by locus | P |
---|
Cluster Ⅰ | DXS10148-DXS10135 | 0.3280± 0.0023 | DXS10148-DXS8378 | 0.0971± 0.0015 | DXS10135-DXS8378 | 0.2658± 0.0017 | Cluster Ⅱ | DXS10159-DXS10162 | 0.1344± 0.0022 | DXS10159-DXS10164 | 0.2332± 0.0015 | DXS10162-DXS10164* | 0.0042± 0.0007 | Cluster Ⅲ | DXS7132-DXS10079 | 0.5057± 0.0028 | DXS7132-DXS10074 | 0.2448± 0.0023 | DXS10079-DXS10074* | 0.0183± 0.0006 | DXS10079-DXS10075 | 0.0698± 0.0019 | DXS10074-DXS10075 | 0.7359± 0.0027 | Cluster Ⅳ | DXS6809-DXS6789 | 0.5603± 0.0029 | Cluster Ⅴ | DXS7424-DXS101 | 0.0901± 0.0010 | Cluster Ⅵ | DXS10103-HPRTB | 0.0547± 0.0013 | Cluster Ⅶ | DXS10103-DXS10101 | 0.1256± 0.0012 | HPRTB-DXS10101 | 0.2908± 0.0019 | DXS10134-DXS7423 | 0.4394± 0.0023 |
注* 表示P< 0.05 | 表3 浙江汉族男性中19个X-STR基因座配对连锁不平衡分析 Table 3 P values for LD (linkage disequilibrium) of 19 X-STR loci in Zhejiang Han population |
表4
Table 4
表4(Table 4)
 表4 19个X-STR累积法医学应用参数 Table 4 Cumulative forensic power of genetic parameters of 19 X- STR loci investigated19个基因座累积法医学应用参数 | 数值 |
---|
CDPF: cumulative power of discrimination in females | 1.0000000000000 | CDPM: cumulative power of discrimination in males | 0.9999999999998 | CPET: cumulative mean exclusion chance in trio cases | 0.9999999999979 | CPED: cumulative mean exclusion chance in duo cases | 0.9999999946877 |
| 表4 19个X-STR累积法医学应用参数 Table 4 Cumulative forensic power of genetic parameters of 19 X- STR loci investigated |
3 讨论19个X-STR荧光复合扩增体系经LD分析、Bonferroni 校正 (P=0.05/268=0.000 02), 所有连锁群组内的基因座无明显的连锁不平衡现象。这与我们先前的研究相一致, X染色体上有很多STR存在紧密连锁但多数没有连锁不平衡[11]。根据家系样本研究基因座间的连锁估算得到的概率对数(logarithm of the odds, LOD)值进行判断[12], Yang等[13]使用已构建完成的本系统, 对40个含两个及以上子女的南方汉族家系进行连锁群组内的重组研究, 发现连锁的基因座内极少发生重组现象。连锁的X-STR对复杂的亲缘关系鉴定有极大的应用价值, 其单倍型的应用不容忽视[5, 10], Liu等[14]研究证明连锁群组的单倍型多态性具有很强的人群特异性。DXS10075与DXS10074在西藏人群中有明显的连锁不平衡现象[13, 15], 两者的物理距离是0.021 Mbp, 但在南方汉族中未见明显的连锁不平衡[13], 我们在浙江汉族得到的数据P=0.7359, 也不存在连锁不平衡。DXS7424-DXS101 [7]与DXS6809-DXS6789均在德国人群中存在连锁不平衡现象[5], 但我们的研究却未见其有明显的连锁不平衡。虽然采样偏差、样本数量不同会造成统计数据出现偏差, 但可证明X-STR的LD在不同民族和地域间是存在差异的。因此, 对于X-STR的研究, 不仅要关注不同人群的等位基因频率差异, 还需要关注在不同人群中基因座间不同的连锁不平衡现象。
本复合扩增系统选择的基因座多态性较好, DPF> 0.9的基因座有12个, 符合法医学应用标准。经计算, 19个X-STR荧光复合扩增体系在浙江汉族女性群体中累积个体识别率CDP为1.0000000000000, 男性群体达到0.9999999999998, 在浙江汉族三联体的累积非父排除率(CPE)为0.9999999999979, 在汉族二联体(父女)的CPE为0.9999999946877。本复合扩增系统整体效能达到了法医学DNA检验的要求, 能为复杂亲权案件的鉴定提供有效的辅助检验手段。
The authors have declared that no competing interests exist.
作者已声明无竞争性利益关系。The authors have declared that no competing interests exist.