杨元元,杨林青
人类外观形态特征中的一些性状,如卷舌、美人尖、耳垂、眼皮、拇指弯曲、发旋等,均为单基因遗传性状[1].其遗传方式遵循遗传学第一定律,性状的表达由一对等位基因控制,具有完全的显隐性关系[2].人类群体遗传学研究中,这些性状的表现型和基因频率,在不同人种、民族之间,以及同一民族不同居群间均存在显著差异[3].通过研究这些遗传性状并进行分析,对探讨人种、民族的起源、迁徙、遗传分化关系等有着十分重要的参考价值[4].
汉族是我国人口最多的民族,历史悠久,分布广泛,在长期的进化发展过程中,各地的汉族群体逐渐发展出各自的遗传学特征.近年来,众多学者相继研究了广西、贵州、湖南等地汉族居群的遗传性状特征,但未见安徽汉族群体遗传性状的报道.据史料记载,安徽土生汉族发源于河姆渡文化时期的江南汉族,后由于中原汉族的迁入,现在的安徽汉族多为江南汉族和中原汉族混血的后代[5],经过世代繁衍,汉族在安徽境内人口总数中占比已达99.37%.本研究拟对安徽汉族的6对遗传性状进行调查分析,并获得这些遗传性状的基因频率和基因型频率,对其遗传学特征进行分析,所得数据也可丰富中国汉族人群的群体遗传学资料.
本研究选取安庆医药高等专科学校2017级医学检验技术、助产、护理、临床医学等专业400名大学生作为调查对象,其中男172名,女228名.经过前期调查确认所有学生均来自三代以内世居安徽的汉族家庭.调查对象年龄分布在17~22岁之间,身体均健康,外观无残疾.
卷舌、美人尖、耳垂、眼皮、拇指弯曲、发旋共6对性状的调查方法参照人类群体遗传学公认的方法[6].先给调查对象讲解各相对性状的判断标准,然后分组进行自查和互查,并发放调查问卷统计结果.
采用SPSS17.0软件对性别间差异、性状间相关性进行χ2检验,以P<0.05提示有统计学意义.依据Hardy-Weinberg定律计算基因频率:假设隐性基因频率为(a),显性基因频率为(A);隐性纯合体aa的基因型频率为(aa),杂合体Aa的基因型频率为(Aa),显性纯合体AA的基因型频率为(AA),基因频率和基因型频率可参照下列公式计算[7-8]:(a)= (aa),(A)=1-(a),(Aa)=2(A)(a),(AA)=(A)2.所得数据与其他7个汉族地区进行比较,通过聚类分析软件绘制出聚类图.
6对遗传性状中,已知能卷舌对不能卷舌是显性,美人尖三角形对齐平是显性,有耳垂对无耳垂是显性,双眼皮对单眼皮是显性,拇指弯曲<60°对>60°是显性,发旋顺时针对逆时针是显性.其中,安徽汉族卷舌、耳垂、眼皮、拇指弯曲、发旋共5对相对性状均表现为显性性状表现型比率大于隐性性状,仅美人尖1对表现为隐性性状表现型比率大于显性性状.美人尖性状的分布在男女两性间有显著差异(P<0.05),其他5对性状在男女两性间均无显著差异(P>0.05).见表1.
6对遗传性状中,发旋与其他5对性状均显著相关(P<0.05),卷舌与眼皮、拇指弯曲、发旋共3对性状表现出显著相关性(P<0.05),耳垂与拇指弯曲显著相关(P<0.05),其余3对性状间彼此无相关性(P>0.05).见表2.
用Hardy-Weinberg定律计算安徽汉族6对遗传性状的基因频率,其中,卷舌、美人尖、耳垂、眼皮、拇指弯曲共5对性状表现为隐性基因频率大于显性基因频率,发旋1对性状表现为显性基因频率大于隐性基因频率.见表3.
安徽与其他7个汉族地区6对遗传性状的基因频率见表4.卷舌、美人尖性状显性基因A的基因频率,安徽处中等水平;耳垂性状处偏低水平;眼皮、拇指弯曲性状处中等偏高水平;发旋性状处偏高水平.
表1 安徽汉族6对遗传性状的观察值和表现型比率、两性差异分析
聚类分析结果显示:8个地区的汉族基本聚为两组,其中,甘肃和海南2个地区为第1组,贵阳、广西、安徽、湖北、黑龙江和湖南6个地区为第2组.在第2组中,安徽与湖北汉族亲缘关系最近,与黑龙江汉族亲缘关系次之,与贵阳和广西汉族亲缘关系较远,与湖南汉族亲缘关系最远.见图1.
表2 安徽汉族6对遗传性状各组合的样本量和相关性分析
表3 安徽汉族6对遗传性状的基因型和基因频率
表4 8地区汉族人群6对遗传性状的基因频率
图1 8个地区汉族间的聚类分析图
张兴华、付四清、武红艳等人在海南、湖北、河南汉族的相关研究中报道:美人尖性状表现出男女显著差异,且均表现为女性的显性性状表现型比率显著高于男性.安徽汉族的美人尖性状特点与前人报道相似.耳垂、发旋性状在汉族其他地区的报道中均显示出无两性差异,与本研究所得数据相符.其他3对性状的两性差异,各地汉族的报道各有特点,如卷舌性状在湖北汉族显示出两性差异,在贵州、河南汉族则无差异,安徽汉族卷舌性状在两性间无差异;眼皮性状在贵州、海南、河南汉族显示出两性差异,在湖北汉族则无差异,安徽汉族眼皮性状无两性差异;拇指弯曲在内蒙汉族表现出两性差异,在湖北、河南汉族则无差异,安徽汉族拇指弯曲性状在两性间无差异.
6对遗传性状的相关性分析前人报道较少,仅有的文献资料显示:河南汉族美人尖与眼皮性状表现出显著相关性,发旋、拇指、卷舌3对性状间彼此无相关性;贵州汉族耳垂、卷舌、眼皮3对性状间彼此无相关性;海南汉族耳垂和美人尖2对性状间彼此无相关性.安徽汉族耳垂和美人尖性状彼此不相关,此特点与海南汉族相符,但其余性状的相关性则与前人报道不符,具备自己的特点.彼此相关的性状在发生上可推断其有相互关联性.
在6对遗传性状中,安徽汉族除发旋、耳垂性状的基因频率分别处偏高和偏低水平外,其余4对遗传性状均处中等水平.安徽汉族6对遗传性状的显性基因A频率数据除发旋外,其余5对均与湖北汉族接近,提示安徽汉族和湖北汉族的亲缘关系较近.
6对遗传性状在汉族不同地区间有各自的特点,具有差异性.聚类分析图显示安徽汉族和湖北汉族关系最近,在地域上,湖北东邻安徽,两省同处祖国中部,长江流域.由于相互接壤,两省自古以来便有大量的经济、文化往来,人员流动较为频繁,两省汉族居民的通婚、混居现象十分普遍,有一定程度的血缘融合.基因交流可能是导致两省遗传性状较为接近的原因.这提示地理位置较近的地区遗传性状相似度高,亲缘关系较近.
本研究弥补了安徽地区汉族群体遗传性状研究的空白,但由于时间仓促,样本有限,还有待后续大范围的深入研究.本研究所得数据也可为其他地区、民族的群体遗传性状研究提供参考,为丰富中国汉族人群的群体遗传学资料库提供数据.
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[1]于声,段斯亮,闭雄杰.广西汉族大学生遗传性状调查分析[J].现代医药卫生,2015,31(7):993-995.
[2]张志敏,顾丁,李芳,等.贵州北部汉族头面部6项遗传性状调查分析[J].华中师范大学学报,2014,48(4):565-569.
[3]王赛群.湖南汉族10对单基因遗传性状的调查分析[J].怀化学院学报,2011,30(8):26-30.
[4]宋洁,邓代千,孙凯,等.黑龙江省汉族大学生遗传性状调查分析[J].生物学通报,2011,46(11):68.
[5]赵永斌,于长春,周慧.汉族起源与发展的遗传学探索[J].吉林师范大学学报,2012,33(4):45-49.
[6]人类遗传学编写组.人类遗传学基础[M].北京:高等教育出版社,1987.
[7]王斌,杨圣敏.新疆不同地区维吾尔族苯硫脲尝味遗传多态性研究[J].西北师范大学学报,2015,51(1):70-74.
[8]杨元元.安徽省汉族大学生ABO血型分布特征及其基因频率的调查分析[J].右江民族医学院学报,2017,39(4):280-282.