粤西茂名地区汉族人群20个STR基因座遗传多态性_罗结珊.pdf

法 医 学 杂 志 2022年 10月 第38卷 第5期粤西茂名地区汉族人群20个STR基因座遗传多态性罗结珊1，2，黄颖1，邝文健1，3，许传超1，31.广东医科大学基础医学院，广东 东莞 523808；2.茂名市公安刑事技术中心，广东 茂名 525000；3.广东医科大学司法鉴定中心，广东 东莞 523808关键词：法医遗传学；短串联重复；遗传多态性；遗传距离；粤西地区；汉族中图分类号：DF795.2 文献标志码：B doi：10.12116/j.issn.1004-5619.2020.500607文章编号：1004-5619（2022）05-0657-05对于不同起源的群体，以及经历了不同的迁徙及婚配历史后形成的不同地域的群体，其STR基因座的群体遗传学参数不尽相同，如薛天羽等1对比了华南地区汉族人群与浙江汉族人群在 15个 STR基因座的等位基因频率分布发现，在D18S51、Penta E、D5S818、D16S539、Penta D、TPOX、FGA 等基因座上均存在显著性差异，与其他地域和种族的差异更加显著。在法医学实践中，可根据所检测样本归属的地域和种族选取相应的人群遗传学参数来进行个体识别和亲权鉴定2。广东省是以汉族为主体的人口大省，但其不同区域的汉族群体具有不同的人口迁移历史。根据语言和地域的特点，广东省可大致分为广府地区（珠三角及周边和粤西地区为主）、潮汕地区（粤东为主）及客家地区（粤北和部分粤东地区）。HUANG等3研究表明，相比于广东省的广府地区，粤东揭阳地区的汉族人群在遗传距离上更接近于福建汉族人群。因此，阐明广东省不同地区汉族人群的遗传背景十分必要。粤西地区是古越族、俚、僚等少数民族居住地4。自秦汉以来，汉人逐渐迁移至粤西地区，与当地少数民族杂居相处，并逐渐演变为目前的粤西地区汉族人群。本研究使用PowerPlex 21 System试剂盒对广东粤西茂名地区汉族人群 20个常染色体 STR基因座进行遗传多态性调查，为相关研究和应用提供基础数据。1材料与方法1.1 样本及DNA提取经广东医科大学伦理委员会审核批准，按照知情同意及保密原则，选取茂名市公安局司法鉴定中心DNA实验室20142019年采集的粤西茂名地区汉族无关个体样本1 301例（男性802例，女性499例），采用FTA采血卡采集指尖血。剪取 FTA卡血痕约 0.7 cm0.7 cm，使用Chelex-100法提取各样本DNA。1.2 PCR扩增及DNA分型参照 PowerPlex 21 系统（美国 Promega 公司）说明书，选取 10 L 扩增体系（含 PCR 反应液 2 L、引物 2 L、超纯水 5 L、DNA 模板 1 L）用 9700型 PCR仪（美国 Applied Biosystems公司）进行复合扩增。热循环参数：96 1 min；94 10 s，59 1 min，72 30 s，28个循环；60 10 min终止延伸。取1 L PCR产物与 0.4 L WEN LIS500分子量内标、8.6 L去离子甲酰胺混合，采用3130 xl基因分析仪（美国Applied Biosystems公司）进行毛细管电泳检测，使用Date Collection v3.0软件（美国 Thermo Fisher Scientific公司）收集 数 据、GeneMapper ID v3.2 软 件（美 国 Thermo Fisher Scientific公司）进行DNA分型。1.3 统计学分析应用Modified-Powerstates软件5对所得数据进行统计分析，进行Hardy-Weinberg平衡检验，并计算20个STR 基因座等位基因频率（allele frequency，F）、H、DP、Pm、PE 和 PIC 等群体遗传学参数，利用 Arlequin 3.5软件6对基因座间的连锁不平衡进行检验。根据文献5-12的相关资料，结合本研究数据，使 用 DISPAN 软 件（http:/personal.psu.edu/nxm2/dispan2.htm）计算茂名地区汉族人群与其他 8个汉族群 研究简报 基金项目：广东省自然科学基金资助项目（2015A030310456，S2013040011977）作者简介：罗结珊（1988），女，法医师，主要从事法医物证学研究；E-mail：通信作者：许传超，男，副主任法医师，主要从事法医物证学和法医临床鉴定；E-mail：引用格式：罗结珊，黄颖，邝文健，等.粤西茂名地区汉族人群20个STR基因座遗传多态性J.法医学杂志，2022，38（5）：657-661.To cite：LUO J S，HANG Y，KUANG W J，et al.Genetic polymorphism of 20 STR in Han population in Maoming，western GuangdongJ.Fayixue Zazhi，2022，38（5）：657-661.657Journal of Forensic Medicine,October 2022,Vol.38,No.5体（山西运城7、内蒙古呼和浩特8、江苏苏州9、江苏10、湖南长沙11、福建12、广东揭阳2、中国南方13）Nei s 遗传距离，采用 MEGA 软件14按邻接法（neighbor joining，NJ）构建9个人群的系统发育树。2结果2.1 遗传多态性本研究所调查的粤西茂名地区汉族1 301例无关个体在20个STR基因座共检出241个等位基因（表1），其中 FGA基因座的等位基因数目最多（23个）。经 2检验，各基因座等位基因均符合Hardy-Weinberg平衡（P0.05）。所检测的粤西茂名地区汉族人群的 20个常染色体 STR 基因座的 DP 值为 0.770 0（TPOX）0.985 0（Penta E），H值为0.583 40.898 5（仅TPOX小于0.7），PE值为0.271 4（TPOX）0.739 5（FGA）。20个STR 基因座的累积个体识别率（total discrimination power，TDP）为 1-3.40110-25（大于 0.999 999 999），累积非父排除率（cumulative probability of exclusion，CPE）10为 1-3.32210-9（大于 0.999 999 99）。群体遗传学参数见表2。表1 粤西茂名地区汉族人群20个常染色体STR基因座的等位基因频率Tab.1Allele frequency of 20 autosomal STR loci in Han population of Maoming Han，western Guangdong（n=1 301）D3S1358等位基因1314151617181920D16S539等位基因891011121314CSF1PO等位基因789101112131415vWA等位基因131415161718频率0.001 90.036 90.335 90.314 80.245 20.055 30.009 20.000 8频率0.003 80.239 80.129 90.282 90.224 80.102 20.016 5频率0.007 70.001 50.035 40.227 10.259 00.361 60.091 10.014 60.001 9频率0.000 80.289 40.030 40.146 80.225 20.194 9D1S1656等位基因91011121314151616.31717.31818.31919.3D2S1338等位基因16171819202122232425262728D7S820等位基因7899.1频率0.001 20.000 80.081 10.035 70.106 10.101 80.272 90.219 10.005 30.071 90.069 20.011 90.019 60.001 50.001 9频率0.015 80.080 30.096 80.189 90.133 70.031 50.046 90.190 60.137 20.063 80.011 10.001 50.000 8频率0.005 80.156 80.060 00.005 0D6S1043等位基因9101112131415161718192020.32121.322Penta D等位基因578910111213141516D8S1179等位基因810111213频率0.000 80.040 00.122 20.130 70.125 70.146 40.019 20.005 00.033 80.162 60.151 00.047 60.002 70.009 60.001 50.001 2频率0.000 80.018 50.064 60.358 20.140 30.117 20.135 70.106 50.045 70.011 10.001 5频率0.001 50.153 00.134 90.129 50.176 0D13S317等位基因67891011121314D18S51等位基因10111213141516171819202122232425D21S11等位基因272828.22929.23030.2频率0.001 20.001 50.336 70.143 00.141 80.203 70.135 30.033 80.003 1频率0.001 90.005 00.052 30.168 30.188 30.183 70.147 60.087 20.045 30.041 50.030 00.017 70.023 40.004 60.002 30.000 8频率0.002 30.052 70.003 50.258 30.002 30.257 90.005 8Penta E等位基因58910111213141516171819202122232425TH01等位基因567899.31011FGA等位基因1316171819频率0.049 60.003 50.011 50.043 40.187 90.115 70.058 40.081 50.082 60.058 80.073 00.071 90.052 30.044 20.025 40.022 30.010 00.005 40.002 7频率0.000 40.126 40.282 50.059 60.435 10.036 10.058 40.001 5频率0.003 50.005 40.001 50.026 10.055 3 658法 医 学 杂 志 2022年 10月 第38卷 第5期vWA等位基因192021D19S433等位基因111212.21313.21414.21515.21616.21717.2频率0.096 10.014 20.002 3频率0.004 60.035 40.002 70.300 20.033 40.240 60.110 30.071 50.149 50.013 80.032 70.000 80.004 6D7S820等位基因101111.1121314D5S818等位基因789101112131415频率0.141 40.386 20.001 20.202 50.037 30.003 8频率0.031 90.002 70.067 30.219 10.298 50.230 20.138 00.010 00.002 3D8S1179等位基因1415161718D12S391等位基因151617181920212223242526频率0.159 90.167 90.066 10.010 40.000 8频率0.011 90.007 30.067 30.206 00.185 60.197 10.120 70.111 50.054 20.026 50.009 20.002 7D21S11等位基因30.33131.23232.23333.23434.2TPOX等位基因578910111213频率0.003 10.079 90.088 80.031 10.158 30.005 00.046 10.001 20.003 8频率0.001 20.000 40.560 00.103 40.026 50.290 20.016 90.001 5FGA等位基因202121.22222.22323.22424.22525.22626.22727.22828.229频率0.042 30.121 40.005 00.199 20.004 20.185 60.008 90.168 70.009 60.093 00.004 60.045 70.001 50.014 20.000 80.002 70.000 40.000 4续表2.2 不同地区汉族人群的遗传学关系粤西茂名地区汉族人群与国内部分北方汉族人群（山西运城7、内蒙古呼和浩特8、江苏苏州9、江苏10）和部分南方汉族人群（湖南长沙11、福建12、广东揭阳2、中国南方13）的遗传距离（表 3）及各人群系统发育树（图 1）显示，研究的各人群主要分成北方和南方两支，与样本所处的地理分布较为匹配。粤西茂名地区汉族人群属于南方汉族，与广东珠三角区域的汉表2 粤西茂名地区汉族人群20个常染色体STR基因座的群体遗传学参数Tab.2Population genetic parameters of 20 autosomal STR loci in Han population of Maoming，western Guangdong（n=1 301）基因座D3S1358D1S1656D6S1043D13S317Penta ED16S539D18S51D2S1338CSF1POPenta DTH01vWAD21S11D7S820D5S818TPOXD8S1179D12S391D19S433FGAH0.730 20.848 60.861 60.784 80.898 50.784 80.857 00.869 30.737 10.787 90.718 70.785 50.825 50.755 60.789 40.583 40.853 20.852 40.798 60.872 4Pm0.129 50.047 10.028 70.077 80.015 00.081 00.032 60.032 10.111 70.061 50.132 80.071 80.055 50.090 30.078 90.230 00.040 40.041 30.060 80.032 5PIC0.673 20.819 40.863 10.754 70.903 50.750 50.850 20.853 30.997 80.780 10.663 10.765 50.799 20.727 60.752 40.528 50.834 20.830 80.784 30.851 8DP0.870 50.952 90.971 30.922 20.985 00.919 00.967 40.967 90.888 30.938 50.867 20.928 20.944 50.909 70.921 10.770 00.959 60.958 70.939 20.967 5PE0.476 50.692 10.717 90.571 10.792 40.571 10.708 80.733 30.488 00.576 70.457 70.572 50.647 20.519 30.579 50.271 40.701 20.699 60.596 50.739 5Continued Tab.1 659Journal of Forensic Medicine,October 2022,Vol.38,No.5族人群的亲缘关系最近，其次为潮汕汉族和福建汉族。3讨论本研究采用的PowerPlex 21系统试剂盒所包含的均为遗传相互独立的 20 个常染色体 STR 基因座，Hardy-Weinberg 平衡检验结果表明，各基因座符合Hardy-Weinberg平衡。本研究结果显示，20 个 STR 基因座对粤西茂名地区汉族人群具有较高的 TDP（1-3.40110-25，大于0.999 999 999）和 三 联 体 CPE（1-3.32210-9，大 于0.999 999 99），表明这20个STR基因座可用于粤西汉族 人 群 的 法 医 学 亲 权 鉴 定 和 个 体 识 别。其 中，D3S1358、CSF1PO、TH01 和 TPOX 4 个基因座的 DP和 PE 值分别小于 0.9 和 0.5，说明在茂名地区汉族人群中上述4个基因座多态性程度不高，今后可通过大样本分析在检测体系中补充更符合本地人群特征的其他STR基因座。粤西地区主要包括西江流域的肇庆市、云浮市，鉴江和漠阳江流域及雷州半岛的阳江、茂名、湛江3市。粤西地区是古越族生息、繁衍的地方，属南越、西瓯、骆越族，后又有俚、僚、俚僚、僮等族称4。自秦汉以来，历朝不断有汉人移至粤西地区，与当地少数民族杂居相处。唐五代以后，随着冼氏家族为首领的俚族势力的衰退，汉人在粤西的政权更加巩固，外地汉族移民大量迁入。目前粤西地区大部分属于广府民系4，其他较早成规模进入的是福建移民，主要来自福建南部旧兴化府及广东东部的旧潮州府地区15。本研究通过计算粤西茂名地区汉族人群与国内部分北方汉族人群（山西运城7、内蒙古呼和浩特8、江苏苏州9、江苏10等）和部分南方汉族人群（湖南长沙11、福建12、广东揭阳2、中国南方13等）的遗传距离，以及所绘制的系统发育树结果（图 1）均显示：粤西茂名地区汉族属于南方汉族（与样本所处的地理分布较为匹配），与中国南方的汉族人群的亲缘关系最近，其次为广东揭阳和福建汉族，这种遗传关系与上述历史记录较为接近，闽人迁徙入粤西通道一是海路，二是途经珠三角，迁入后民众与本地少数民族人群婚配融合，但保留了先祖的语言习惯。综上，本研究调查的 20 个 STR 基因座在粤西茂名地区汉族人群中具有良好的多态性及较高的人群遗传学参数。与其他地区汉族人群的人群遗传学分析显示，粤西地区汉族人群的遗传学特征具有南方汉族人群的特点2,11-13。同时，本研究的结果又表明，粤西地区汉族人群具有区别于其他地区汉族人群的独特遗传学特征。本研究得到了粤西茂名地区汉族人群的 20 个常染色体 STR 基因座群体遗传学数据，将会为茂名地区法医物证个体识别和亲缘关系鉴定提供理论支撑。参考文献：1薛天羽，成建定，张晋湘，等.华南地区汉族群体15个STR 基因座的遗传多态性调查J.中山大学学报（医学科学版），2009，30（35）：45-50.doi：10.3321/j.issn：1672-3554.2009.z1.013.表3 粤西茂名汉族人群与其他部分地区汉族人群的遗传距离Tab.3Genetic distance between Maoming Han population and other Han populations人群江苏山西运城江苏苏州内蒙古呼和浩特福建湖南长沙广东揭阳南方汉族粤西茂名0.002 10.003 90.002 30.003 40.002 30.001 40.001 90.000 8江苏-0.001 60.000 70.001 00.002 20.000 80.002 00.001 4山西运城-0.001 80.002 10.003 90.002 40.003 30.003 2江苏苏州-0.001 20.002 50.001 10.002 20.001 7内蒙古呼和浩特-0.003 30.001 70.002 80.002 6福建-0.002 00.002 40.002 2湖南长沙-0.001 70.000 8广东揭阳-0.001 6注：“-”表示无数据。广东粤西茂名南方汉族福建广东揭阳湖南长沙江苏江苏苏州山西运城内蒙古呼和浩特0.000 2图1 粤西茂名汉族人群与其他地区汉族人群的系统发育树Fig.1 Phylogenetic tree of Han population in Maoming and other areas 660法 医 学 杂 志 2022年 10月 第38卷 第5期XUE T Y，CHENG J D，ZHANG J X，et al.Genetic polymorphisms of 15 STR loci for a Chinese population in southern China using PowerPlexTM 16 kitsJ.Zhongshan Daxue Xuebao（Medical sciences），2009，30（35）：45-50.2郑秀芬.法医DNA分析M.北京：中国人民公安大学出版社，2002：238-387.ZHENG X F.Forensic DNA analysisM.Beijing：China People s Public Security University Press，2002：238-387.3HUANG E P，GUAN T S，LI L，et al.Genetic polymorphisms of 20 STR loci in a Chaoshan group from Jieyang，ChinaJ.Leg Med，2019，36：41-42.doi：10.1016/j.legalmed.2018.09.016.4高焕.20世纪 80年代以来粤西地区民族研究现状及思考J.黄山学院学报，2008，10（1）：39-43.GAO H.Present situation of study on ethnic groupsin southern part of Guangdong Province since 1980s and some reflectionsJ.Huangshan Xueyuan Xuebao，2008，10（1）：39-43.5赵方，伍新尧，蔡贵庆，等.Modified-Powerstates软件在法医生物统计中应用J.中国法医学杂志，2003，18（5）：297-298，312.doi：10.13618/j.issn.1001-5728.2003.05.017.ZHAO F，WU X Y，CAI G Q，et al.Application of Modified-Powerstates software in forensic biostatisticsJ.Zhongguo Fayixue Zazhi，2003，18（5）：297-298，312.6EXCOFFIER L，LISCHER H E L.Arlequin suite ver 3.5：A new series of programs to perform population genetics analyses under Linux and WindowsJ.Mol Ecol Resour，2010，10（3）：564-567.doi：10.1111/j.1755-0998.2010.02847.x.7陈亚明，王雪琴，高红艳，等.山西运城汉族群体23个STR基因座遗传多态性研究J.中国司法鉴定，2018（6）：46-54.doi：10.3969/j.issn.1671-2072.2018.06.008.CHEN Y M，WANG X Q，GAO H Y，et al.Genetic polymorphisms of 23 STR loci in Yuncheng Han population from Shanxi ProvinceJ.Zhongguo Sifa Jianding，2018（6）：46-54.8朱永强.内蒙古呼和浩特地区汉族人群 19个 STR基因座遗传多态性J.法医学杂志，2019，35（3）：353-356.doi：10.12116/j.issn.1004-5619.2019.03.018.ZHU Y Q.Genetic polymorphism of 19 STR loci in Han population in Hohhot，Inner MongoliaJ.Fayixue Zazhi，2019，35（3）：353-356.9吕文锐，徐家斌，蓝焘，等.苏州地区汉族人群19个常染色体STR基因座的遗传多态性研究J.南通大学学报（医学版），2019，39（1）：1-6.doi：10.16424/32-1807/r.2019.01.001.L W R，XU J B，LAN T，et al.Genetic polymorphisms of 19 autosomal STR loci in Suzhou Han populationJ.Nantong Daxue Xuebao（Medical sciences），2019，39（1）：1-6.10 潘猛，崔鹤，居晓斌，等.江苏汉族人群19个常染色体STR基因座基因多态性及遗传距离分析J.法医学杂志，2018，34（6）：650-655.doi：10.12116/j.issn.1004-5619.2018.06.016.PAN M，CUI H，JU X B，et al.Analysis of genetic polymorphism and genetic distance of 19 autosomal STR loci in Jiangsu Han populationJ.Fayixue Zazhi，2018，34（6）：650-655.11 孙佳胜，田庆花，赵霖，等.长沙汉族18个常染色体STR基因座的遗传多态性J.法医学杂志，2018，34（5）：526-531，537.doi：10.12116/j.issn.1004-5619.2018.05.018.SUN J S，TIAN Q H，ZHAO L，et al.Genetic polymorphisms of 18 autosomal STR loci in Changsha Han populationJ.Fayixue Zazhi，2018，34（5）：526-531，537.12 王坤，韩俊永，陈金烟，等.福建汉族人群20个常染色体STR基因座遗传多态性分析及法医学应用J.福建医药杂志，2018，40（2）：114-117.WANG K，HAN J Y，CHEN J Y，et al.Analysis and forensic applications of 20 autosomal STR locus genetic polymorphisms in Fujian Han Chinese populationJ.Fujian Yiyao Zazhi，2018，40（2）：114-117.13 LI H X，PENG D，WANG Y，et al.Evaluation of genetic parameters of 23 autosomal STR loci in a Southern Chinese Han population J.Ann Hum Biol，2018，45（4）：359-364.doi：10.1080/03014460.2018.1480731.14 KUMAR S，STECHER G，TAMURA K.MEGA7：Molecular Evolutionary Genetics Analysis Version 7.0 for bigger datasetsJ.Mol Biol Evol，2016，33（7）：1870-1874.doi：10.1093/molbev/msw054.15 陈云龙.粤西闽语音变研究D.上海：上海师范大学，2012.CHEN Y L.A study on the phonetic changes of Min dialect in western GuangdongD.Shanghai：Shanghai Normal University，2012.（收稿日期：2020-06-19）（本文编辑：刘希玲）661