PowerPlex21系统在亲子鉴定中的应用评估

陈 玲，邱平明，陆慧洁，黄恩平，余嘉欣

（南方医科大学 法医学系；南方医科大学司法鉴定中心，广东 广州 510515）

PowerPlex21是美国Promega公司2012年推出的常染色体检测试剂盒。该试剂盒除包括CODIS推荐的13个核心基因座外，还增加了D1S1656、D6S1043、Penta E、D2S1338、Penta D、D12S391 和 D19S433 这7个基因座。本研究对该系统在1704例亲子鉴定中的应用及相关问题进行了分析，以评估该系统在中国人群亲子鉴定中的效力。

1 材料和方法

1.1 样本

南方医科大学司法鉴定中心亲子鉴定检案1704例（其中1937个无关个体），检材类型包括人体血样、唾液斑、带毛囊毛发、羊水等。

1.2 仪器和试剂

9700扩增仪（美国AB公司）；3130xL遗传分析仪（美国AB公司）；PowerPlex21试剂盒（美国Promega公司）。

1.3 方法

1.3.1 DNA提取、PCR扩增、STR分型检测

采用chelex100法提取DNA，扩增体系和热循环反应按PowerPlex21试剂盒说明书进行，扩增产物在3130xL遗传分析仪电泳，Genemapper ID v3.2软件分析结果。

1.3.2 统计分析

应用PowerStats V12.xls软件，计算STR基因座的杂合度（H）、个体识别力（DP）、非父排除率（PE）、多态信息含量（PIC）等法医学应用参数。累积非父排除率（CPE）和累积个体识别力（CDP）参照文献[1]进行计算。

2 结果

2.1 PowerPlex21系统的法医学应用参数

用PowerPlex21系统对1937个无关个体进行DNA分型，对分型结果进行法医学应用参数统计，结果见表1。除TH01和TPOX基因座外，其余基因座均H＞0.7；除 TPOX 基因座外，其余基因座均 DP＞0.8；除D3S1358、CSF1PO、TH01和TPOX基因座外，其余基因座均 PE＞0.5、PIC＞0.7。

表1 中国汉族人群20个STR基因座的法医学常用参数

2.2 PowerPlex21在亲子鉴定中的应用

用PowerPlex21系统检测1704例亲子鉴定案件，认定亲子关系的三联体案件为82例、二联体案件为1357例，排除亲子关系265例，其中Penta E基因座的排除概率最高，为71.54%；TPOX的排除概率最低，为 20.97%（见表 2）。

表2 PowerPlex21系统20个基因座作为排除基因座的概率

2.3 PowerPlex21系统20个STR基因座的突变情况

在认定的1439例亲子鉴定中，其中44例表现为1个基因座违反遗传规律。发现的突变基因座共15个，按突变率从高到低排列如下：D12S391、Penta E、D18S51、vWA、FGA、D5S818、D13S317、CSF1PO、D8S1179、D19S433、D3S1358、D1S1656、D2S1338、TH01和 D21S11，见表 3。

2.4 PowerPlex21系统的等位基因丢失

用PowerPlex21系统检测的1704例亲子鉴定案件中，2例亲子鉴定经PowerPlex21系统检测，父和子在D5S818基因座均表现为纯合子、且峰高约为附近纯合子基因座峰高的一半，经Sinofiler检测证实PowerPlex21系统在D5S818基因座出现等位基因丢失，见图1。

图1 PowerPlex21和Sinofiler系统检测两例案件在D5S818基因座的分型图谱

3 讨论

Shriver等[2]认为当 DP＞0.80、PE＞0.50 时，该基因座属于高度多态性。Gill等[3]认为，DP≥0.9、H≥0.7 的基因座具有高鉴别力。与目前常用的试剂盒相比，PowerPlex21试剂盒增加了D1S1656基因座，该基因座的H、DP、PE、PIC值均显示满足高度多态性基因座的标准，可见D1S1656基因座在亲子鉴定和个体识别方面有较大的应用价值。

对于认定亲子关系的案件，PowerPlex21检测三联体的CPI值均大于10000，检测二联体CPI小于10000的案例百分比低于其他检测系统。这表明PowerPlex21可更好地满足亲子鉴定的要求。对于排除亲子关系的案件，PowerPlex21系统在Penta E基因座的排除概率最高，在TPOX基因座的排除概率最低，这与统计得到的PE值一致。PowerPlex21系统认定的1439例亲子鉴定中，有15个STR基因座检出突变，突变率较高的基因座是 D12S391、Penta E、D18S51、vWA、FGA。

PowerPlex21检测时出现了2例亲子鉴定在D5S818基因座发生等位基因丢失的现象。这两例案件在分析DNA图谱时，根据该基因座的峰高特征（峰高约为附近杂合子基因座峰高的一半），且仅该基因座违反遗传规律，初步预测可能是等位基因丢失，因此加做其他公司的扩增试剂盒（Sinofiler系统）检测，确认用PowerPlex21检测时在D5S818基因座出现等位基因丢失。这2宗案例易误认为是发生一步突变，因此对于亲代和子代为纯合子的基因座判断突变时要特别慎重。

[1] 侯一平.法医物证学[M].北京：人民卫生出版社，2009：21-23.

[2] Shriver MD，Jin L，Boerwinkle E，A novel measure of genetic distance for highly polymorphic tandem repeat loci.Mol Biol Evol[J].1995， 12（5）：914-920.

[3] Gill P.A new method of STR interpretation using in feren tial logic developm ent of a crim in al in telligence database.In t J Leg Med， 1996， 109（1）：14-22.