太原汉族人群17个Y--STR基因座等位基因频率及遗传关系

分类号： 密级： 单位代码：10114 学 号：200910286 太原汉族人群17个Y-STR基因座等位基因 频率及遗传关系 研 究 生： 指 导 教师： 申请学位门类级别： 专 业 名 称： 研 究 方 向： 所 在 学 院： 2012年3月24 学位独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文系在导师指导下本人独立完成的研究成果。文 中任何引用他人的成果，均已做出明确标注或得到许可。论文内容未包含法律意 义上已属于他人的任何形式的研究成果，也不包含本人已用于其他学位申请的论 文或成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确 的说明并表示谢意。 本文如违反上述声明，愿意承担以下责任和后果： 1、 交回学校授予的学位证书； 2、 学校可在相关媒体上对作者本人的行为进行通报； 3、 本文按照学校规定的方式，对因不当取得学位给学校造成的名誉损 害，进行公开道歉。 4、 本人负责因论文成果不实产生的法律纠纷。 论文作者签名： FI期：——年一月一同 学位论文版权使用授权书 本人完全了解山西医科大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅；本人授权山西医科大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库 进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。 本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果 时，署名单位仍然为山西医科大学。 (保密论文在解密后应遵守此规定) 论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 同 日期： 年 月 日 (本声明的版权归山西医科人学所有，未经许可，任何单位及任何个人不得擅自使用) 目 录 中文摘要⋯⋯．-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·I 英文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯II 缩写词附表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ooooooooo⋯⋯⋯⋯⋯Ⅲ 第一章前 言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1 第二章材料和⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯3 第三章结 果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7 第四章分析讨论00000000000QOlO⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19 第五章总 结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯22 综 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31 个人简历⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯：⋯⋯⋯⋯⋯。34 致 婀医科人学硕’lj学位论文 太原汉族人群17个Y-STR基因座等位基因频率及遗传关系 研究生：张戎 专业：法医物证 导师：梁景青 摘 要 目的：研究太原汉族人群17个Y-STR等位基因的频率、遗传多态性分布，遗传 距离和聚类分析及法医学应用研究。 方法：随机选取121例太原汉族无关男性个体的血样为研究对象，用chelex一100 快速提取法提取DNA，应用Y-filer佣试剂盒17个Y-STR基因座，运用3130xi 遗传分析仪进行基因分型，计算等位基因频率及单倍型。应用相关分析软件，参 考其他地区人群，对太原汉族群体的遗传距离和遗传关系进行研究。 结果：17个Y-STR基因座共有137个等位基因，121例样本中共观察到120种单 倍型，199种单倍型出现1次，1种单倍型出现2次。累积GD值为0．9999，基 因多样性在0．4180(DYS391)～0．8893(DYS385a／b)之间。根据遗传距离分析 发现，与公开发表的国内其他群体相关数据资料相比，太原汉族与北京汉族之间 的遗传距离最小(0．0017)，与台湾泰雅族人群之间的距离最大(O．4696)；与 其他少数民族相比，太原汉族与辽宁满族群体之间的遗传距离最小(O．0014)， 与台湾泰雅族人群之间的距离最大(0．4696)。 。 结论：17个Y-STR基因座在太原汉族群体中有较好的遗传多态性，且有较强的 个体识别能力及非父排除能力，对建立Y染色体数据库和法医学实际检案都有重 要的意义。 。 关键词：Y-STR；单倍型；遗传多态性；遗传距离：聚类分析；群体遗传学 Polymorphismof17Y-STRlociPo ymorphlSmof17Y-S'I10C1 m ‘ TT 1 · ‘ 1nlalyUanHanDoDu上atlon anClgenetlCreiatlonsnlDwltnotnerDODu上atlons 1 ． ● 1 ● ' ● ● ' ．' 1 ● Abstract objective：Toinvestigatetheallelefrequencydistribution，genediversity，genetic distanceandclusteranalysisof17Y·specificshorttandemrepeats(STR)inTaiyuan Hanpopulationandevaluatetheirforensicapplication． Methods：Werandomlyselected121 unrelatedmaleindividuals’bloodsampleof TaiyuanHanpopulation．TheirDNAextractedwithchelex-100anddetected17 Y．STRlociwithY．filerTMsystem，andthenused3130xlGeneticAnalyzeanalyses them．Theallelefrequenciesandhaplotypediversitywerecalculated．Y—STRdataof anotherpopulationwerecollectedfrompublications，clusteranalysisandphylogenic treeswereappliedtoshowthegeneticdistanceamongthepopulations． Results：TheY．filerTMsystemshave137alleles．Atotalof120haplotypeswere identifiedandtheobservedhaplotypesdiversityvaluewas0．9999．Thegenediversity (GD)valuesforeachlocusrangedfrom0．4180(DYS391)to0．8893(DYS385a／b)． ComparedwiththoseY—STRdataofotherpopulationswerecollectedfrom publications，thegeneticdistancebetweenTaiyuanandBeijingHanpopulationsWas thesmallest(0．0017)，whilethegeneticdistancebetweenTaiyuanandTaiwanAtayal populationWasthelargest(0．4696)．Comparedwithselectedgroupsofminority，the geneticdistancebetweenTaiyuanandLiaoningManchupopulationsWasthesmallest (0．0014)，whilethegeneticdistancebetweenTaiyuanandTaiwanAtayalpopulation Wasthelargest(0．4696)． Conclusion：Multiplexdetectionofthe17Y-STRlocirevealedahighlypolymorphic geneticdistribution，discriminationpower(DP)andprobabilityofexclusion(PE)． TheyareverypowerfulforestablishingaY-STRdatabaseandforensiccases． Keywords：Y—STR；haplotype；geneticpolymorphism；geneticdistance；cluster analysis；populationgenetics II 英文缩写及含义 第一章：前言 对Y染色体进行法医学DNA分析，是因为只有男性拥有Y染色体，Y染色体 上有决定男性性别的SRY基因片段。由于大部分的Y染色体不发生重组，直接由 父亲传递给儿子，从而使后代发生遗传变异的概率较小，所以，Y染色体在法医 鉴定中具有明显优势。 一些男性性侵犯案件，应用常染色体分析往往得不到理想结果，用Y染色体 分析却可以得到结果。例如混合检材中女性DNA所占比例较大，而男性DNA比例 较小时，可以用Y染色体进行分析。这类检材具体包括：来源于性侵犯现场中少 精症或切除输精管的男性精液、血液一血液或血液一唾液的混合检材，这些检材由 于缺乏精子或有女性成分干扰而无法成功的提取男性DNA成分⋯，而且在轮奸案 中，应用Y染色体分析往往能比常染色体STR混合分型更清楚确定参与的人数。 总之，在实际检案中遇到女性受害者DNA背景较高时，使用Y染色体特异性PCR 可提高男性罪犯DNA的检出率心1。 虽然，Y染色体DNA分析排除的结果有助于法医鉴定，但在应用Y染色体 分析时，应注意当嫌疑人与现场物证匹配时意昧着现场检材可能是嫌疑人所留， 也可能为嫌疑人的兄弟、父亲、儿子、叔叔、堂兄弟甚至是同一父系的远亲所留。 由于Y染色体的这种特性，Y染色体遗传标记还可用于父亲死亡或缺席的侵权鉴 定。¨，也可以用于失踪人员调查和大灾难事故遇难者的身源鉴定中。 自从1992年WolfUHl等人对Y-DNA分子生物学特征的研究，表明了Y染色 体的串联重复序列，尤其是Y-STR，是人类的重要遗传标记。之后，1997年Jobling MA畸3等人和KayserMe<等人又对Y-STR法医学应用进行综合性研究与评价，为 Y-STR在法医学应用奠定了基础。对于Y染色体的研究，发展至今，随着人们对 Y染色体越来越多的发现和对Y染色体遗传标记的深入研究之后，使Y染色体作 为一种工具已被广泛用于通过男性家系追溯人类迁移的模式n’引，人类学、历史 学、家系研究等方面的问题都可以通过Y染色体分析得以解决。 2003年Promega公司在全球推出的全新的Y-STRs系统一PowerPlex(r)Y系 统在一个反应管中同时扩增12个基因座。其中包括美国DNA分析方法科学工作 组(ScientificWorkingGrouponDNAAnalysisMethods，SWGDAM)推荐的 11个基因座及国际法医血液遗传学会DNA委员会(InternationalSocietyof ．1一 ForensicGenetics，ISFH)认定的欧洲MHL的9个基因座，该试剂盒有很强的 特异性和灵敏性。该试剂盒有以下特征(摘自试剂盒说明书)：①该试剂盒灵敏 度、准确率高：此系统的扩增产物经ABIGeneticAnalyzer测序分析后，确认 其误差在±0．5bp以内；对DNA含量仅62pg的样本仍能有效扩增。②该扩增系 统包括SWGDAM推荐的基因座以及另外几个多态性较高基因座(DYS437、DYS448、 DYS456、DYS458、DYS635、Y—GATA—C4andY-GATA—H4)和ISFH认定的欧洲MHL 的9个基因座。③对男女混合样本中男性成份能特异性扩增：在男女DNA成份比 例达1：2000的样本中仍然能有效的扩增中其中的男性成份并进行准确分型。④ 具有种属特异性：对于非人类样本，除了在黑猩猩样本中扩增出一些非特异条带 外，在其它猫，狗，微生物等样本上未见扩增出特异条带扫3。根据以上特征，本 次实验选用的试剂盒是ABI公司生产的可同步扩增17个Y-STR基因座(DYS456、 DYS389I、DYS390、DYS389II、DYS458，DYSl9，DYS385a／b1DYS393，DYS391、 DYS439、DYS635、DYS392,Y—GATA—H4、DYS437、DYS438、DYS448)的AmpFISTR Y—filerl。试剂盒。 本课题的研究，旨在为太原汉族人群Y-STR单倍型提供基本数据资料。通 过应用Y—filer州试剂盒，对17个Y-STR基因座进行分析和研究，结合其他地 区人群样本资料，分析遗传距离和遗传关系，为太原汉族人群的历史迁移提供生 物学的支持。 ．2． I西医科大学硕{j学化论文 1、 材料： 第二章：材料和方法 1．1、样本采集 1．1．1、 群体样本：选取居住在太原地区的121例汉族无关男性个体的血样， 样本系太原市公安局刑事技术中队DNA实验室日常案件积累，保存在 FTA卡上。 1．1．2、 对照样本：在山西医科大学第一附属医院随机采取30例太原汉族健康 女性lml静脉血样为阴性对照，EDTA抗凝，一20℃保存。 1．1．3、 家系样本：己确认亲子关系的20例父子对样本，由山西医科大学法医 学院物证教研室提供。 1．2、Y-STR基因座的选取： 本课题应用美国ABI公司的Y—filer硼试剂盒中17个Y-STR基因座进行研 究。 1．3、主要仪器： 旋转摇匀仪：(DR—Mix型，北京吴诺斯科技有限公司；北京) 台式离心机：(Centrifuge一5418型，Eppendorf公司；德国) 平板离心机：(Centrifuge一5430型，Eppendorf公司；德国) Mini离心机：(MimiHB型，北京昊诺斯科技有限公司；北京) 振荡器： (vortex一2Genie型，Scientificindustries公司；美国) 电热恒温水浴箱：(TW20型，优莱博技术(北京)有限公司；北京) 恒温金属浴：(GHB一202型，杭州博日科技有限公司；杭州) 超纯水装置：(arium@61316型，SartoriusStedim公司；德国) 超净工作台：(BBS—SDC型，济南鑫贝西生物技术有限公司；济南) 磁力搅拌器： (119,@RCTbasic型，广州仪科实验技术有限公司；广州) 电子天平： (BSl24S型，丹佛仪器(北京)有限公司；北京) DNA扩增仪：(GeneAmpPCRsystem9700型，ABI公司；美国) DNA测序仪：(3130xlGeneticAnalyzer全自动遗传分析仪，ABI公司；美国) 微量移液器： (0．5-20ul、40—200ul、100一1000ul，Eppendorf公司；德国) ．3． 96孔板：(96wellPCRmicroplate，AXYGEN公司；美国) 离心管： (O．2ml、0．5ml、1．5ml，AXYGEN公司；美国) 1．4、主要试剂： 1．4．1、DNA提取试剂： Chelex一100 美国sigma公司 蛋白酶K 德国Merck公司 1．4．2、PCR试剂： AmpFLSTR。Y-filer州PCRAmplificationkit荧光标记复合扩增试剂盒， 包括： AmpF1STR。Y—filerKitPrimerSet 美国AB公司 Y—filerPCRReactionMix 美国AB公司 AmpliTaqGoldwDNA(5U／uL) 美国AB公司 模板DNA 1．4．3、电泳试剂： Hi—Di刊formamidi 美国AB公司 GeneScanTtI_5001izwsizestandard 美国AB公司 POP4胶 美国AB公司 1．5、主要试剂的配制： (1)5％Chelex-100-称取lgChelex一100溶于20ml去离子水中，用时混匀。室 温保存。 (2)蛋白酶K：称量lOOmg蛋白酶K，溶于lOml去离子水中，震荡混匀，直 至完全溶解，．20℃保存。 2、 方法： 2．1、5％CheIex-100快速提取法提取DNA 2．1．1、血液预处理： (1)FTA卡：剪取lcmXlcm大小的血卡，置于1．5ml的EP管中，加入1000ul 超纯水，充分震荡混匀，在旋转摇匀仪上旋转30分钟。震荡混匀后14000rpm ．4． lh西医科人学硕士学位沦文 离心3分钟，弃上清，收集沉淀。 (2)血液：取50p1抗凝血置于1．5ml的EP管中，加入1000u1超纯水， 充分震荡混匀，在旋转摇匀仪上旋转30分钟。震荡混匀后14000rpm离心3分钟， 弃上清，收集沉淀。 2．1．2、提取D№： 弃上清液，每个EP管中加入200ul5％Chelex一100和20ul蛋白酶K，震 荡混匀后，在56℃水浴箱中孵育40min。结束后取出马上置于100℃加热模块中， 变性8分钟，14000rpm离心3分钟，取出，静置。 2．2、PCR的扩增 2．2．1、扩增体系： 10ul扩增体系包括： AmpF1ST．R。Y—filerKit PrimerSet Y—fi1erPCRReactionmix AmpliTaqGoldwDNA(5U／L) DNA模板 加去离子水至 2．2．2、PCR扩增条件： 2Ul 2．5ul 0．2u1 0．8U1 10U1 表1： 17个Y-STR基因座PCR扩增条件 2．3、电泳体系： 10ul电泳体系包括： 甲酰胺 内标 DNA扩增产物 2．4、设置对照： ．5． 10Ul 1Ul O．8Ul 山西医科人学硕士学位论文 在PCR扩增和3130xl电泳时，同时加入007、9947和Ladder，分别标为“007”、 “9947"和“Ladder”。007为阳性对照，9947为阴性对照。 2．5、男性特异性检验： 对30例女性样本均用Y-filer删试剂盒检测17个Y-STR基因座，PCR扩增 及3130xl电泳。 2．6、数据分析： 2．6．1、毛细管电泳结束后，用GeneMapperIDv3．1软件进行基因分型。各基因 座等位基因频率和单倍型检出频率采用直接计数法，各基因座基因变异度(gene diversity，GD)及单倍型多样性(haplotypediversity，HD)，根据公式GD或 HD：[n(1一∑P；2)]／(n—1)计算，其中Pi为等位基因的频率或单倍型频率，n 为样本数n0、¨3；计算累积的GD值(TGD)，按公式TGD=卜(卜GD。)(1-GD。) (卜GD。)(卜GD4)⋯(卜GD。)计算，GD。为各基因座的GD值。 2．6．2、登陆单倍型数据库(www．yhrd．org)，按要求上传太原汉族人群的数据资 料，按南北地区和民族分布选择国内其他人群，开始分析，计算11个群体问的 遗传距离Rst矩阵。 2．6．3、根据11个群体问的遗传距离，用MEGA5．05软件建立群体相邻连接 (Neighbor—Joining，NJ)系统发生树。按照MEGA5．05软件说明书制作遗传距离 程序文件，运行MEGA软件，绘制N—J系统发生树，保存结果。 2．6．4、121例太原汉族人群数据与世界各群体共享信息： 登陆单倍型数据库(www．yhrd．org)，按照DYSl9，DYS389I，DYS389II， DYS390，DYS391，DYS392，DYS393，DYS385a／b，DYS438，DYS439，DYS437，DYS448， DYS456，DYS458，DYS635，Y-GATA—H4的顺序，依次输入121例太原汉族人群数 据资料，开始分析，计算太原汉族人群与世界各个群体间的相同概率。 ．6． 【I曲医科人学硕{：学位论文 第三章：结果 3．1、121例太原汉族无关男性样本电泳图： 在121例太原汉族无关男性群体样本中，Y—filew试剂盒中的各基因座都得 到了有效的扩增(见图1)。 图1 第51、52例样本电泳图 3．2、对照样本电泳图： 本实验同时设立了对照样本。“007”为阳性对照，在PCR扩增、测序时与 样本进行同时扩增和电泳。“Ladder”为等位基因对照物，在3130xl电泳 时与样本同时进行电泳。 如下图2： ．7． L【J西医科大学硕士学位论文 图2 007和ladder电泳图 3．3、男性特异性检测结果： 对30例女性样本进行DNA检测，发现17个Y-STR基因座均无扩增产物。 3．4、家系调查结果： 对已确认亲子关系的20例父子对样本进行DNA检测，17个Y-STR基因座 均未出现突变基因，同一父系基因座的基因型均相同。 3．5、’121例太原汉族无关男性群体17个Y-STR基因座遗传多态性： 在121例太原汉族无关男性群体个体中，17个Y-STR基因座均有且仅有一 个产物峰，并且每个基因座问的扩增产物均衡。DYS385a／b基因座共检出47种 单倍型，其余15个基因座共检出99个等位基因，等位基因频率在 0．008264～0．7355之间，基因多样性在0．4180(DYS391)～0．8893(DYS385a／b) 之间，除了DYS391，其余基因座的基因多样性均大于0．5(见表2)。121例太原 汉族无关男性样本中共检出120种单倍型，该结果说明：17个Y-STR基因座在山 西太原汉族人群中有较好的遗传多态性，且有较强的个体识别能力及非父排除能 力，适合法医学的实际应用。 ．8． IlJ西医科人学硕一f：学位论文 表2： 太原市汉族无关男性个体17个Y-STR基因座等位基因频率分布及GD值 (n=121) 13 14 15 16 17 4 19 70 22 6 0．0331 0．1570 0．5785 0．1818 0．0496 18 21 22 23 24 25 26 1 2 7 44 42 21 4 0．0083 0．0165 0．0579 0．3636 0．3471 O．1736 0．0331 15 12 0．0992 13 9 0．0744 16 30 0．2479 14 31 0．2562 17 33 0．2727 15 45 0．3719 18 24 0．1983 16 24 0．1983 19 14 0～157 17 9 0．0744 20 6 0．0497 18 1 0．0083 ———————————————’‘————————————————————·-———————————————————————————————————————————————————．—————9——————————————一一 1 000831 ． DYS393(GD=O．6311)DYS391(GD=O．4180) —筻垡基因 观察数 频率 等位基因 观察数菰if一 ———___●-●—————-__●————_●-_●●-——————____-————__-———————__——_———————_-————————————————————__-——————————————————————一’。’ ，，’● 8 1 0．0083 6 l 0．0083 10 1 0．0083 9 5 0．0413 12 63 0．5207 10 89 0．7355 13 35 0．2893 11 25 0．2066 14 16 0．1322 12 1 0．0083 15 5 0．0413 ．9． 丽署驾黼}丽_二]匦篓燮盘 】亟蟊虱i——藐黍甄——O 1而i__二二笠垡茎里—』塑塑堕——塑羔一 ．0083 19 6 O．04961 9 3 0．0248 20 30 0．2479 1 0 6 0．0496 21 44 0．3636 11 46 0．3802 22 22 0．1818 12 46 0．3802 23 9 0．0744 13 ．13 0．1074 24 8 0．0661 14 5 0．0413 25 2 0．0165 9’ 2 0．0165 14 70 0．5785 10 3 0．0248 15 48 0．3969 11 19 0．1570 16． 1 0．0083 12 16 0．1322 17 1 0．0083 13 37 0．3058 14 29 0．2397 15 10 0．0826 16 3 0．0248 9 2 0．0165 18 13 0．1074 10 79 0．6529 19 47 0．3884 11 31 0．2562 20 39 0．3223 12 4 0．0331 21 13 0．1074 13 2 0．0165 22 5 0．0413 ——DYS385———————————————————————————————_———：_-_—一a(GD=O1蕲两蟊百——窥黍甄．7_74—1)1藏摹———————丽基D因YS385观b(察GD数=O．889颏3)军一————————————————————————————————●—■_=————————————————一。⋯．*n1 _士虬I-磊击!位基因 观察数 塑奎 笠焦茎旦——型墨壑——塑至一in O． I Ii 2 O．016510 4 0033 ll 12 13 14 15 16 17 18 23 0．1901 12 6 0．0496 38 0．3141 13‘ 13 0．1074 35 0．2893 14 3 0．0248 13 0．1074 15 5 0．0413 3 0．0248 16 9 0．0744 2 0．0165 17 21 0．1736 2 0．0165 18 20 0．1653 1 0．0083 19 16 0．1322 20 16 0．1322 21 7 0．0579 一————————————————————————————————————————一 ．10． 10 1l 12 7 37 61 0．0579 0．3058 0．5041 23 25 1 1 0．0083 0．0083 13 15 0．124Q 一：二————————————————————————————一表3： 太原汉族男性群体17个Y—STR基因座单倍型(N=121) H7116 13 30 25 18 16 13，1813 11 12 22 13 14 10 18 11 H7215 14 31 23 17 11 11：!Q!!塑!!兰!!!!兰!Q．兰!jL———————————————————————————————————————————————————————————————————一一／。 ．12． 一他屹坞他坞屹他屹n¨他挖n m他¨他他屹¨他他挖n坞地心他坞n他他坞他坞挖他屹加挖¨他一均加均加加均均协坞毖懈加捣均加加加加殂均加均均均均均毖殂均加均均均加加均加殂螺均坶加 一 一!三n m n u加加8加¨m m m挖8 n 9加加加_=m m∞加加m n加!三加!三加m u!三n【三加加m¨ 竖 一 |喜一 一M M¨坫坫蛉M M坫M坫M M M惦M埔¨¨M坫坫M¨¨心M M M M M坫坫垢惦M屿M M M M惦 蝴一 一¨M M M M坞坞M坫∞屹M¨M M¨n他他坞M圪M他坶¨u n垢坞坞他B M M坞坞n他垢埒M ㈣一 一毖加加加加殂扒殂加以坶捣毖毖加龃殂加扒毖加扒毖殂丝毖毖丝殂船加加毖毖加毖加加捣扒毖加 一 一¨¨他¨¨u屹他坞M屹屹他u¨¨坞他挖挖坞屹他挖¨¨坞加他屹坞挖挖屹¨u屹心¨¨n坞 一 一m m加加m加m加∞加加m m 9 1三m加加如加加m加n加加加n加u加¨u m!三加u【三m n n加 一 一坞挖挖挖挖屹他坞坞坞挖坞M M他坞屹坞挖挖屹他挖坦屹坞M埒坞他他屹他屹他他挖坫M坞埒坞 一 一垢均n懈加均均B坞坞”懈懈M¨埒¨加加均均他垢"均坞"M坞m棚m瑚瑚瑚川瑚邶邶m川m 一 一ⅢⅢⅢⅢ啪ⅢⅢⅢⅢⅢ⋯川㈨⋯心地域姘心忆地¨¨垃域忆n¨忆心忆皿忆地h¨地n峨忆心地 一 一M M埔M坫M坫坫埔坞M”M M M坫M坫M№M坫怕坫”M"坫M埔怕坫坫M M坫M幅怕M幅M 一一 一 一埔¨”加埔懈"幅坩"懈懈怕"均屿””m掩均加""均拍懈坫埔"¨”拍懈”坫"""怕”均 一 一 一 一船捣扒纵历拍沥捣捣船捣艏捣丝殂捣盟捣毖沥抖捣捣捣历捣捣筋丛丝拍捣历驰驰纵孔船鹚捣历从 一 一凹勰盟四卯约鹚嬲嬲勰勰卯狗∞砑四∞勰弛嬲∞卯四四丛四∞如四鹞约四趴凹如趴嬲砑四狗四砑 一 一坞圪坞他他他抱坦他坞记挖M M他坞坞他M坦埒挖他坞硌坞M挖坞他坞他M抱M M屹坞坞坞坞他 一 一坫垢惦圬埔坫坫屿惦埔惦M屿坫坫埔垢屿坞M盯坫坫幅M坫¨坫坫M M"M M怕垢坫坫惦M幅蛎 一啪m m抛瑚蕈}啪瑚瑚{蓥啪㈣眦心m眦隅m M№㈣唧眦莹|嘲瞅麟哪哪嘲嘲咖跚眦㈣眦嘶嘲哪嘲啪m ．13． 一¨挖心屹n n心挖n心地¨¨他儿屹¨心挖坞加9 u坦他他他n挖他¨挖坞m u心¨n m坞u¨u挖一一均均叭加均加．加”加均殂加均加殂均均加均加均均均加加加均毖均捣加均加均加均玛加加殂加毖殂加一 一 一¨加加n加n n m m m加m∞u加m 8 m m¨他m∞n挖¨n m m加¨¨n m加m m加!三9 n¨!三托一 撇一 一M¨M M M M M M坫M¨坫坫屿M屿惦M M垢M M坫坫¨¨M M M¨垢M M M M M M¨幅M惦坫M坫一 燃_一M心坞n他∽n心坶蛎M M 9坞n挖他坞垢M帕埒坞M屹M M坞挖蛎他"c翌坞M¨坞他9 1三坞他n 8一 帐一 一丝捣殂殂加捣嬲扒殂扒殂加殂加加均均M殂加毖毖殂加殂射扒扒殂毖捣扒加毖加历毖殂扒扒加捣孔扒一 一 一儿他n 8屹加加n他他M n他挖u n坞n n M n¨n圪B u n m屹9他m u屹坞9屹挖坫挖屹¨他9一 一 一∞加n m加¨加9 l宝加m∞m!三¨加m{三加m 9 9加加加!三加加n加m u!三n n n m加!三¨n∞加加一 一 一坞他屹坞挖坞M M坞坞挖他他屹坞他屹他B坦M坞他挖屹他他屹挖他他M他坦屹坞挖他心地心化坫8一 一 一叫帅岫岫叫叫㈨叫蚴叫蚴邺㈣邺帅邺邺邺邺邮蚴蚴蚴蚴蚴叫蛐蚴嘶叫邺㈣咖咖邺㈣邺蛐邺蚴邺蚴叫叫一 一 一坞埔蝎"怕怕¨坫坫M坫M M M幅屿M M M M埒坞托坞帕惦M¨坫¨坫M M坞”地M惦坞巧M均惦坫一 一 一埔”懈∞均埔幅M¨”均¨均均¨懈¨掩坩”"M加均M惦”懈埔埔均懈¨均懈懈均均加鸺加"惦掩一 一 一拍毖衢鹧殂沥巧孔巧捣以捣揭丝船捣捣拍丝孔丝以从丝船孔毖筋捣以捣捣丛衢孔捣沥丛丝拍沥抖捣殂一 一 一娩四凹约鹚∞叭∞四约趴约鹧嬲趴∞约嬲四勰如∞∞砑∞砑嬲四砑∞四四凹鹧捣嬲鹧盯沥∞鹚盯∞折一 一 一坞坞挖埒坞船坞M坞坞坞他他挖坫挖屹屹坞坞M M M他M他屹抱¨挖坞M挖他挖坞他挖他挖他他M挖一 一坫垢M¨”坫M蛎坫坫n M坫坫惦¨惦蛎¨M怕¨埔¨垢怕垢M垢坫帕M屿M M惦坫坫埔M怕坩M屿一 一～～～～"-孺鹏m m慰鹇斟硒瑚研_耋量啪啪叭眦啪瞅嘲嘲聊嗍啪㈣哪㈣㈣㈣嘶㈣哪㈣㈣㈣哪眦㈣眦嘶蛐一 (11716 fl18 15 {l19 13 112015 {12115 pq医科人学硕lj学位论文 12 14 14 14 12 32 30 32 31 32 23 23 24 24 24 l7 16 17 16 19 18 15 14 17 15 10 10 10 10 1l 22 2l 18 18 18 13 11 l1 12 12 3．6、太原汉族人群与其他9个少数民族群体问的遗传距离： 本实验研究发现，太原地区汉族人群基因座等位基因及频率分布和国内其他 地区的少数民族人群相比，具有较大的差异性(见表4)。数据结果表明：太原 汉族与其他9个112～211少数民族群体的遗传距离都较大，其中，与辽宁满族人群 之问的遗传距离最小(0．0014)，与台湾地区泰雅族之间的遗传距离最大(0．4696)。 表4：11个群体间Rst值的遗传距离矩阵： 图3： 11个群体问基于Rst值遗传距离的多维尺度(MDS)分析： 一14． 4 4 5 4 5●}●【●【 2 1 4 l 2●}●I●I 5 2 1 2 9 2 2 2 2 l 1 l 2 4 3 ●l■I 1l●l●i l 0 0 0 0●}●【●I 3 4 2 4 2●}●I●I l 8 8 7 3 0厶1 1 l l ， ， ， ， ， 5 1 3 2 2●}●l●l N o MDS -0．3 _0．2 一O．1 O．O O．-l O．2 Dimension1 stress=0．0246 3．7、太原汉族人群与其他10个群体间的遗传距离： 本实验研究发现，太原地区汉族人群中少数基因座等位基因及频率分布和国 内其他地区的人群相比12揣l，具有一定的差异性(见表5)。数据结果表明：太 原汉族与北京汉族之间的遗传距离最小(O．0017)，与台湾泰雅族人群之间的距 离最大(0．4696)。 ．15． o。o L-o。 “．o， ￡：。o。 姓tl霪垂鉴 JI两医科大学硕．i：学位沦文 表5： 11个群体间Rst值的遗传距离矩阵： 图4：11个群体间基于Rst值遗传距离的的多维尺度(岫S)分析： o o r o | q 9 峻 9 MDS -o-3 q．2 -0．1 O，O 0．1 Dimension1 stress=0，039{ ．16． N嚣譬董苎 汕医科人学硕l‘学位论文 3．8、太原汉族人群与其他11个群体间的N-J系统发生树： 3．8．1、太原汉族人群与其他9个少数民族群体间的N-J系统发生树： 图5： 太原汉族与9个少数民族间的N—J系统发生树 Kham函betan TaiWan-Ataya! 太原汉族与9个少数民族间的N—J系统发生树结果显示：汉族人群与少数民 族人群之问有一定的遗传距离。太原汉族和辽宁满族、北京汉族聚为一类，与广 西壮族和福州畲族遗传距离较近；卫藏地区藏族、安多地区藏族、康巴地区藏族 和青海藏族聚为一大类，台湾泰雅族和台湾排湾族聚为一类。 (如图5)。 3．8．2、太原汉族人群与其他10个群体间的N-J系统发生树： 图6： 太原汉族与10个群体间的N—J系统发生树 ．17． 卜————————一 0．05 Amdo-Tibetan TaiWan-AtayaJ 太原汉族与10个群体问的N-J系统发生树结果显示：太原汉族与西安汉族 遗传距离最近，与北京汉族聚为一类；河南汉族与广西壮族、云南汉族聚为一大 类；安多地区藏族和卫藏地区藏族聚为一类；浙江汉族，代表南方汉族人群单独 为一类；台湾泰雅族和台湾排湾族聚为一类。 (如图6)。 3．9、121例太原汉族人群单倍型与与世界各群体共享信息： 登陆单倍型数据库(www．yhrd．org)，数据库共包含有766个群体，101055 单倍型，17个位点的单倍型数据有40987个(最新更新同期02／17／2012)，按照 121例山西太原汉族群体数据资料DYSl9，DYS3891，DYS389II，DYS390，DYS391， DYS392，DYS393，DYS385a／b，DYS438，DYS439，DYS437，DYS448，DYS456，DYS458， DYS635，Y-GATA—H4单倍型进行检索，查找与全部和亚洲群体发生共享的相关资 料，发现：6．61％(8例)的太原汉族单倍型与东亚集合种群发生共享，其中H91 与东亚群体共享次数最多为4次；而93．39％(113例)的单倍型为零共享，说明 是具有太原汉族特征性的单倍型群。 一18． pq医科人学硕{学位沦文 第四章：分析讨论 4．1、太原汉族人群17个Y-SIR基因座等位基因频率及遗传多态性： 对121例太原汉族无关男性群体个体的研究发现，17个Y-STR基因座 DYS456，DYS390、DYS389，、DYS389II，DYS458、DYSl9，DY$393、DYS391、DYS439、 DYS635、DYS392、DYS437、DYS438、DYS448、Y-GATA-H4基因座分别检出5、7、 5、8、7、8、6、5、8、7、10、5、6、7、5个等位基因；DYS385a／b基因座共检 出47种单倍型，等位基因频率在0．008264～0．7355"之间，基因多样性在0．4180 (DYS391)～0．8893(DYS385a／b)之间，除了DYS391，其余基因座的基因多样 性均大于0．5。121例太原汉族人群样本共构成120种单倍型，其中有199种单 倍型仅出现1次，1种单倍型出现2次，单倍型多样性为0．9999，说明17个 Y-STR基因座在山西太原汉族人群中有很好的遗传多态性，适合法医学的实际应 用。 ’ 根据N-J系统发生树的结果，我们可以发现：汉族人群与少数民族群体问 有一定的遗传距离，而少数民族中的满族人群和壮族人群与汉族人群遗传距离较 近，这与我国的历史条件和地理环境有密切关系。以浙江为代表的南方汉族人群 与北方汉族人群问有较远的遗传距离；藏族人群和台湾人群各自聚为一类。 在包含有766个群体，101055单倍型，17个位点的单倍型数据40987个的 数据库中(最新更新同期02／17／2012)，按照DYSl9，DYS389I，DYS389II，DYS390， DYS391，DYS392，DYS393，DYS385a／b，DYS438，DYS439，DYS437，DYS448，DYS456， DYS458，DYS635，Y-GATA—H4单倍型的顺序对121例太原汉族群体数据资料进行检 索，发现：6．61％(8例)的太原汉族单倍型与东亚集合种群发生共享，其中H91 与东亚群体共享次数最多为4次；而93．39％(113例)的单倍型为零共享，说明 是具有太原汉族特征性的单倍型群。 4．2、太原地区汉族人群和其他群体遗传关系的分析： Y-STR基因座有父系遗传特征，只能由父亲传递给儿子口引，且在传递过程中 是以较稳定的单倍体形式。由于地理、婚配以及文化等方面的原因，Y-STR单倍 型的基因频率有较明显的资料差异。山西太原是山西省的省会，濒临汾河，三面 环山，自古就有“锦绣太原城”的美誉，是我国北方最著名的历史名城之一。在 ．19． 吣医科人学硕{：学位沦文 2500年的历史长河中j太原曾经是唐尧故地、战国名城、太原故国、北朝霸府、 天王北都、中原JLI'-]、九边重镇、晋商故里，“无端更渡桑干水，却望并州是故 乡”(摘自贾岛的《渡桑干》)瞳剐。明初持续五十余年的大规模强制性移民过程， 在移民群体和他们的后裔中留下了许多独特的生活习俗和生理特征。明初，大量 山西人群移民至北京、河北、陕西心⋯、河南。砌3等华北平原地区，他们每每把家族 的源头追溯到那“梦里萦回千百度”的大槐树。除此之外，在山西历史上有浓重 一笔的俗称“走西口”和“闯关东”，也使山西向东北、内蒙古和其他地区输出 一部分移民。”1。与此同时，山西地区也向全国接收了大量的外来移民，省会太原 更是外来移民首选的移民地，经过多年的发展，与本地人融合，成为一体，组成 了现代的太原人群。 通过本实验，发现太原汉族人群与北京汉族之问的遗传距离最小(O．0017)， 其次是与西安汉族之问的遗传距离(0．0018)。这些数据都说明历史上山西人群 的大规模迁移，与这些地方的人群的融合有很大的影响。 本研究所研究的17个Y-STR基因座组成的单倍型，其计算的遗传距离结果 和山西汉族群体形成的历史过程基本一致，从基因座方向为山西太原的历史研究 提供了有力的生物学证据。 ．20． l』西医科人学硕士学位论文 第五章：总结 本研究通过对121例太原汉族人群17个Y-STR基因座的研究，发现：在121 例太原汉族无关男性群体样本中，Y-file删试剂盒中的各基因座都得到了有效的 扩增，有且仅有一个产物峰，并且每个基因座间的扩增产物均衡。在对30例女 性样本进行DNA检测，发现17个Y-STR基因座均无扩增产物；对己确认亲子关 系的20例父子对样本进行DNA检测，17个Y-STR基因座均未出现突变基因，同 一父系基因座的基因型均相同。 本次研究，121例太原汉族无关男性样本中共检出120种单倍型。 DYS385a／b基因座共检出47种单倍型，其余15个基因座共检出99个等位基因， 等位基因频率在O．008264～0．7355之间，基因多样性在0．4180(DYS391)-0．8893 (DYS385a／b)之间，除了DYS391，其余基因座的基因多样性均大于0．5。太原 地区汉族人群的单倍型数据和全国其他地区的人群相比，具有一定的差异性，遗 传距离数据结果表明：太原汉族群体和少数民族比较，与辽宁满族人群之间的遗 传距离最小(0．0014)，与台湾地区泰雅族之间的遗传距离最大(O．4696)；太 原汉族和公开发表的国内其他群体相关数据资料相比，与北京汉族之间的遗传距 离最小(0．0017)，其次是与西安汉族之问的遗传距离(0．0018)，与台湾泰雅 族人群之间的距离最大(0．4696)。其他群体中，北京汉族与西安汉族之间的遗 传距离最小(0．0022)，西安汉族与台湾泰雅族之间的遗传距离最大(0．5603)。 N-J系统发生树显示：太原地区汉族人群与西安汉族遗传距离最近，与北京汉族 聚为一类；河南汉族与广西壮族、云南汉族聚为一大类；安多地区藏族、康巴地 区藏族和卫藏地区藏族聚为一类；浙江汉族，代表南方汉族人群单独为一类；台 湾泰雅族和台湾排湾族聚为一类。 17个Y-STR基因座在山西太原汉族人群中有很好的遗传多态性，且有较强 的个体识别能力及非父排除能力，适合法医学在实际检案中的应用，也为研究山 西太原地区汉族人群的历史迁移提供了基因学方面的有力支持。 ．21． 婀医科人学硕}j学位论文 参考文献 『11 PrinzM，SansoneM．Ychromosome．specificshorttandemrepeatsinforensic caseworkfJl．CroatianMedicalJournal，2001，42：288—291． 【2】HallA，BallantyneJ．NovelY-STRtypingstrategiesrevealthegeneticprofileof thesemendonorinextendedintervalpost．coitalcervicovaginalsamples]J]．Forensic ScienceRrview,2003．15：137．149． [3】SantosF．R，EpplenJ．T．eta1．TestingdeficiencypaternitycaseswithaY-linked tetranucleotiderepeatpolymorphism[J]．EXS，1993，67：261—265． [4】W01fU，SchemppW，SobererG MolecularbiologyofthehumanY chromosome]J]．RevPhysiolBiochemPharmacol，1992，121：l47-213． 『51JoblingMA，PandyaA，Tyler-smithC，eta1．TheYchromosomeinforensic analysisandpaternitytesting]J]．IntJLegalMed，1997，110：118·124． f61KayserM，CagliaA，CorachN，eta1．EvaluationofYchromosomalSTRs：a multicenierstudy[J]．IntJLegalMed．1997。110：125．133． 『71JobingM．A，Tyler-SmithC．Fathersandsons：theYchromosomeandhuman evolution]J]．TrendsinGenetics．1995．11：449．456． 『81JobingM．A。Tyler-SmithC．ThehumanYchromosome：anevolutionarymarker comesofage]J]．NaureReviewsGenetics，2003，4：598．612． [9]梁祚仁，刘超．广西10个少数民族Y染色体17个STR基因座的遗传多念性． 广州医学院硕士学位论文．2009，5． f101DNACommissionsoftheISFG：recommendationsonforensicanalysisusing Y-ChromosomeSTRsfJl．LegalMed，2001，114：305．309． f111GusmaoL，ButlerJM，CarraeedoA，ela1．DNACommissionoftheInteraational SocietyofForensicGenetics(ISFG)：anupdateoftherecommendationsontheuseof Y-STRsinforensicanalysis[J1．IntJLegalMed，2006，120(4)：191—200． 『121GaydenT’BukhariA，ChennakrishnaiahS，StojkovicO，HerreraRJ． Y．chromosomalmicrosatellitediversityinthreeculturallydefinedregionsofhistorica lTibet『J1．ForensicScience，2011：794—803． fl31WuFC，HoCW，PuCE，HuKY：WilluweitS，Roewer，LiuDH．Y-chromosomal STRshaplotypesintheTaiwanesePaiwanpopulation『J1．2010，125：39．43． [14]李斌，吕政，王澍，黄建春，卢水发．福建汉族人群17个Y—STR基因座遗传多 态性调查[J]．刑事技术，2008，2：60～62． [15]鲁涤，袁丽，杨雪．北京汉族群体17个Y-STR基因座遗传多态性[J]．中国法 医学杂志，2010，25(6)：432—433． [16]滕少康，曹林枝，黄世宁，黄昌盛．广西黑衣壮族17个Y-STR位点遗传多