郭丽,刘鹏,祁荣,李晓亮,郑瑞,晏东铭,王栾,刘健
(1.沈阳医学院中心实验室,沈阳110034;2.沈阳市沈北新区黄家锡伯族九年一贯制学校,沈阳110121:3.武警北京市总队第三医院,北京100141;4.沈阳医学院医学检验系2011级,沈阳110034;5.沈阳医学院人事处,沈阳110034;6.沈阳医学院基础医学院临床专业2011级,沈阳110034;7.沈阳医学院细胞生物与遗传学教研室,沈阳110034)
辽宁锡伯族人群15个STR基因座的遗传多态性及与其他民族之间关系的研究
郭丽1,刘鹏2,祁荣1,李晓亮3,郑瑞4,晏东铭5,王栾6,刘健7
(1.沈阳医学院中心实验室,沈阳110034;2.沈阳市沈北新区黄家锡伯族九年一贯制学校,沈阳110121:3.武警北京市总队第三医院,北京100141;4.沈阳医学院医学检验系2011级,沈阳110034;5.沈阳医学院人事处,沈阳110034;6.沈阳医学院基础医学院临床专业2011级,沈阳110034;7.沈阳医学院细胞生物与遗传学教研室,沈阳110034)
目的探索辽宁锡伯族15个常染色体基因座(D3S1358,TH01,D21S11,D18S51,D5S818,D13S317,D7S820,D16S539,CSF1PO,vWA,D8S1179,TPOX,D2S1338,D19S433,FGA)的遗传多态性,分析14个群体间的遗传关系,建立辽宁锡伯族群体的遗传学基础数据,为群体遗传学和法医学应用提供依据。方法采集辽宁锡伯族150名无关个体口腔黏膜细胞,Chelex 100法提取DNA,应用荧光标记法进行PCR扩增,扩增产物在Li-COR 4300基因分析仪上电泳,E-seq分析软件进行基因型分型,应用PowerStats V1.2软件计算各基因座的相关群体遗传学参数,计算14个群体间的遗传距离,用Neighbor-Joining法构建系统发生树。结果15个STR基因座在辽宁锡伯族群体中具有遗传多态性,基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡定律(P>0.05)。累积非父排除率(CPE)为0.999 991 636 8,累积个人识别能力(TDP)为0.999 999 999 999 999 146 51。辽宁锡伯族与国内及来自亚洲群体的亲缘关系较近,而与来自大洋洲的澳大利亚群体亲缘关系较远。结论辽宁锡伯族群体15个常染色体STR基因座有较高的非父排除率和个体识别能力,可为法医学亲子鉴定、个体识别及群体遗传学研究提供依据。
锡伯族;短串联重复序列;基因频率;进化树
锡伯族是中华民族大家庭中的一个古老的民族,其祖先是古代鲜卑人,主要分布在辽宁、吉林等省和新疆伊犁地区的察布查尔锡伯族自治县。新疆锡伯族是1764年,清政府由盛京(今沈阳)征调4千余人去新疆驻防而发展起来的。辽宁沈阳锡伯族是锡伯族的发源地,本文研究辽宁锡伯族的15个STR位点的遗传学多态性及与其他14群体之间的遗传学关系,为法医学亲权鉴定提供基础数据,也可为辽宁锡伯族起源演化积累更多的遗传学方面的基础资料。
1.1 材料
根据“知情同意”的原则,随机选取辽宁省沈阳市新城子区黄家乡锡伯族中学的中小学生150人,年龄为6~13岁,男78名,女72名,保证其3代以上均为锡伯族的无关健康知情个体。采集受试者口腔黏膜细胞,Chelex100法提取DNA分子。
1.2 PCR扩增
荧光标记复合扩增D3S1358,TH01,D21S11,D18S51,D5S818,D13S317,D7S820,D16S539,CSF1PO,vWA,D8S1179,TPOX,D2S1338,D19S433,FGA等15个STR基因座。在ABI 2720 PCR扩增仪上进行扩增,PCR反应体系为10 μL:10×buffer缓冲液1 μL,Mg2+0.8 μL,Taq酶0.4 μL,荧光标记正向引物(1 mmol/L)0.8μL,一段荧光标记物(1 mmol/L)1.6 μL,负向引物(1 mmol/L)1.6 μL,dNTP(2.5 mmol/L)0.4 μL,ddH2O 2.4 μL,模板DNA样本1.0 μL。反应条件:95℃预变性5 min,进入第1个循环反应,94℃30 s,53℃30 s,72℃30 s,循环12次。循环反应的退火温度为每循环1次降0.5℃。接着进入第2个循环反应,94℃30 s,53℃30 s,72℃5 s,30个循环。扩增产物于4℃避光保存备用。
1.3 扩增产物电泳及检测
取10 μL PCR扩增产物加5 μL loading buffer,PCR仪上94℃变性5 min,点样于Li-COR 4300 DNA分析仪的电泳槽上,电泳1.5~2.0 h。应用Li-COR公司提供的E-seq分析软件完成电泳结果数据收集及等位片段的确定。
1.4 数据处理
应用PowerStats V1.2软件计算每个基因座的基因频率、个人识别能力(power of discrimination,PD)、多态信息总量(polymorphism information content,PIC)、非父排除率(probability of exclusion,PE)、个人匹配概率(matching probability,MP)和实际杂合度(observed heterozygosity,Ho)。应用公式计算期望杂合度(expected heterozygosity,He),累积非父排除率(cumulative probability of exclusion,CPE)和累积个人识别能力(cumulative power of discrimination,TDP)。应用HWE 1.20软件进行Hardy—Weinberg平衡检验。应用Poptree2软件[1],计算每两个群体间的遗传距离,并构建系统发生树。
2.1 受试者的等位基因频率分布
对此15个位点的基因型频率进行的Hardy-Weinberg遗传平衡检验结果见表1。
辽宁地区锡伯族群体15个STR位点的等位基因及其频率分布见表2。
2.2 受试者15个STR位点的法医学应用参数
辽宁锡伯族群体15个STR基因座的杂合度、PD、PIC、PE及MP见表1。
表1 辽宁锡伯族群体15个STR基因座分析(n=150)Tab.1 Summary analysis for the 15 STR loci of the Xibe population in Liaoning(n=150)
2.3 14个群体间的遗传距离
通过网络资料库,收集已报道群体的13个STR位点(D8S1179,D21S11,D7S820,CSF1PO,D3S1358,TH01,D13S317,D16S539,vWA,TPOX,D18S51,D5S818,FGA)的基因频率的文献[2~12],用每个位点的基因频率计算每两个群体间的遗传距离,发现辽宁锡伯族与宁夏回族和日本人之间的遗传距离最近,其次是泰国人和青海汉族,而与澳大利亚人的距离最远(见表3)。
2.4 14个群体的系统发生树
依据14个群体的遗传距离,用Neighbor-Joining法构建的系统发生树,发现亚洲8个群体聚为1簇,巴勒斯坦与来自欧洲的2个群体和来自非洲的两个群体聚为1簇,澳大利亚单独形成一簇(图2)。
表2 辽宁锡伯族群体15个STR位点的等位基因频率分布(n=150)Tab.2 Allele frequencies of the 15 STR loci of the Xibe population in Liaoning(n=150)
3.1 各遗传学指标
根据χ2检验结果,辽宁锡伯族群体各位点基因型频率分布观察值与期望值符合Hardy-Weinberg平衡定律(P>0.05),因此本研究的样本是可靠的。由表2可见,15个STR基因座的Ho分布在0.621~0.863之间;He分布在0.641~0.859之间;PD分布在0.801~0.957之间,CDP为0.999 999 999 999 999 146 51;PIC分布在0.590~0.840;PE分布在0.316~0.720之间,CEP为0.999 991 636 8。各位点的MP介于0.043~0.199。根据Shriver等[13]观点,如果某STR位点的PE>0.8或者MP>0.5,则说明此位点为多态位点。本研究结果显示辽宁锡伯族的15个位点的PE均>0.8;MP除CSF1PO,TPOX和FGA 3个位点以外均>0.5。结果表明此15个STR位点具有高度的多态性,为辽宁锡伯族群体的法医学个体识别、亲子鉴定和人类群体遗传学等研究积累了遗传学方面的基础资料。
表3 14个不同群体之间遗传距离Tab.3 The genetic distances between the Manchu population and the previously published ethnic groups
图1 应用Neighbor⁃Joining法构建的显示辽宁锡伯族与其他群体之间关系的系统发生树Fig.1 Phylogenetic tree constructed by the neighbor⁃joining method showing the relationship of Xibe⁃Liaoning and other populations
3.2 群体间的遗传关系
从本文所构建的系统发生树可见,来自于亚洲的8各群体即马来西亚人、泰国人、日本人、印度人、韩国人和来自中国的汉族、回族和锡伯族聚为一簇,他们之间具有较近的亲缘关系。而来自非洲的两个群体即突尼斯人和摩洛哥人与来自欧洲的两个群体即波美拉尼亚人和白俄罗斯人聚为一簇,说明他们之间亲缘关系较近。
而对于来自亚洲的群体,青海汉族和宁夏回族聚为一簇,这可能因为这两个民族均处于中国的西北部,居住的地理位置较近,两民族之间存在一定的基因交流,使他们彼此间的遗传距离变小;同时,这两个民族所使用的语言都属于汉藏语系。
另外,来自澳大利亚群体单独形成一簇,因为他们地理位置远离亚洲和欧洲。
中国人类起源问题,一直是相关学术领域研究争论焦点。2001年5月Science杂志报道[14]:上海复旦大学生命科学学院遗传学研究所Ke等通过大样本Y染色体SNP分析揭示:现代中国人起源于非洲;2009年12月Science杂志报道[15]关于人类进化和迁徙取得突破性进展,HUGO Pan-Asian SNP协作组通过大规模常染色体SNP分析支持:亚洲南亚单一迁移事件:从非洲到印度再到包括中国及日本等东亚区域;本研究14个群体的系统发生树结果提示:倾向后述发现。
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(编辑 裘孝琦)
文后参考文献表中中国著者汉语拼音名字可否缩写?
问参考文献表中中国著者汉语拼音名字可以缩写吗?
答可以。虽然GB/T 7714—2005规定,“用汉语拼音书写的中国著者姓名不得缩写”,但是著录实践比较混乱:缩写和不缩写并存,有的将缩写名置于姓之前,有的将双名缩写为1个字母,等等。有些编辑同人曾建议“一律采用缩写”,但因没有标准依据,响应者寥寥。
最近发布的GB/T 28019-2005《中国人名汉语拼音字母拼写规则》的5.1.4指出:“国际体育比赛等场合人名可以缩写。汉语人名的缩写,姓全写,首字母大写或每个字母大写,名取每个汉字拼音的首字母,后加小圆点,声调符号可用省略。”参照这一条款的规定,我认为,在著录文后参考文献表这一特殊场合,为了做到简明、统一,也不至于给检索文献带来多少不便,在著录中国著者汉语拼音姓名时,同欧美著者的姓名著录一样,名字可以采用缩写,且缩写字母后的小圆点及声调符号均省略。例如:将“Yá ng Wéimín”著录为“Yang W M”或“YANG W M”,但不得著录为“W M Yang”“YANG W”等。
(陈浩元)
Genetic Polymorphism ofFifteen STRLociofXibe People in Liaoning
GUOLi1,LIUPeng2,QIRong1,LIXiao-liang3,ZHENGRui4,YAN Dong-ming5,WANGLuan6,LIUJian7
(1.Central Laboratory,Shenyang Medical College,Shenyang 110034,China;2.Shenyang Shen North New District Huangjia Xibe Middle School,Shenyang 110121,China;3.Third Hospital of Beijing Armed Police Corps,Beijing 100141,China;4.Department of Medical Laboratory,Shenyang Medical College,Shenyang 110034,China;5.Department of Personnel,Shenyang Medical College,Shenyang 110034,China;6.Department of Clinical Medicine,Shenyang Medical College,Shenyang 110034,China;7.DepartmentofCellBiology and Genetics,Shenyang MedicalCollege,Shenyang 110034,China)
ObjectiveTo investigate the genetic polymorphism ofshorttandem repeat(STR)in Liaoning Xibe population.MethodsFifteen loci-D3S1358,TH01,D21S11,D18S51,D5S818,D13S317,D7S820,D16S539,CSF1PO,vWA,D8S1179,TPOX,D2S1338,D19S433,and FGA were analyzed in this study.Buccal samples were collected from 150 unrelated individuals of Xibe population living in Liaoning province,China. PCR amplification reactions of STR loci were performed using a 2720 Thermal cycler(ABI)in fluorescence-based reaction.The amplified products were detected in a Li-COR 4300 DNA Analyzer.Allele calling was performed using E-seq Analysis software.ResultsAll the 15 loci met Hardy-Weinberg equilibrium.Cumulative non-parentaleliminate rate(CPE)is 0.999 991 636 8,and cumulative individualdiscriminative power(CDP)is 0.999 999 999 999 999 146 51.ConclusionThe 15 STR loci are valuable genetic markers meeting the needs for the parentage testing and personalidentification in forensic paternity testing,which also can be applied to the population geneticsstudies.
Xibe population;short tandem repeats;gene frequencies;phylogenetic tree
Q7
A
0258-4646(2014)10-0921-05
郭丽(1962-),女,高级实验师,本科.
刘健,E-mail:liujian910709@163.com
2014-06-09
网络出版时间: