【摘要】目的使用血缘一致性(identitybydescent，IBD)法计算堂表亲缘关系的堂表关系指数(firstcousinindex，FCI)和累积堂表关系指数(combinedfirstcousinindex，CFCI)，为IBD法鉴定两个个体是否具有堂表亲缘关系提供科学手段。方法取124对堂表兄弟姐妹和186对无亲缘关系个体的口腔拭子，检验每人18个常染色体STR基因座的等位基因，用IBD法计算堂表对和无关个体对的FCI和CFCI，并用判别分析的方法对两组样本的FCI和CFCI计算结果进行分析。结果CFCI在堂表对和无关个体对中的频率分布呈偏正态分布，前者的平均值和标准差为11.864和21.678，后者为0.605和0.988，两者具有显著差异。以CFCI/(CFCI+1)≥0.6为标准，堂表对和无关个体对判别准确率为88.387%;依据各常STR基因座的FCI计算结果建立判别方程，多元判别方程和多元逐步判别方程的判别准确率分别为92.258%和91.935%。结论用IBD法和依据IBD建立的判别分析法可以用于堂表亲缘关系的筛选。
【关键词】法医遗传学;IBD法;堂表亲缘关系;判别分析
堂表亲缘关系是指同父同母的兄弟姐妹的子女之间的亲缘关系，属于复杂亲缘关系的一种。复杂亲缘关系鉴定是指由于父或(和)母已亡，或因为其他原因不能参与检验(父母均不参与鉴定)，为了民事或刑事案件中的个体识别等而进行的特殊亲缘关系鉴定[1]。这种亲缘关系鉴定案件由于重要被鉴定人的缺失，需要隔代、同胞或旁系亲属参加检验。鉴定堂表亲缘关系，主要有血缘一致性(identitybydescent，IBD)法和状态一致性(identity-by-state，IBS)法两种计算方法，本研究使用IBD法计算堂表亲缘关系的堂表关系指数(firstcousinindex，FCI)和累积堂表关系指数(combinedfirstcousinindex，CFCI)，并用统计学方法建立相应数学模型，探索如何鉴定两个体是否具有堂表亲缘关系。
1材料和方法
1.1样本来源
选择124对确定具有堂表兄弟姐妹关系的个体，采集其口腔拭子样本;从无血缘关系的人群中随机选择186对个体，采集其口腔拭子样本备检。
1.2样本的DNA提取、扩增及STR分型
使用磁珠法提取口腔拭子样本中的DNA，采用AGCUExpressmarter25(EX25)荧光试剂盒(无锡中德美联生物技术有限公司)扩增D3S1358，D13S317，D7S820，D16S539，D1S1656，PentaE，TPOX，TH01，D2S1338，CSF1PO，PentaD，D19S433，vWA，D21S11，D18S51，D6S1043，D8S1179，D5S818，D12S391，FGA，D22S1045，D2S441，D10S1248共23个常染色体STR基因座，扩增产物经ABI3130遗传分析仪(美国应用生物系统公司)电泳检测，用GeneMapperID软件(美国应用生物系统公司)分析各基因座的基因型。
1.3IBD法计算FCI和CFCI
从23个常染色体STR基因座中选择最常用的18个常染色体STR基因座(D3S1358，D13S317，D7S820，D16S539，PentaE，TPOX，TH01，D2S1338，CSF1PO，D19S433，vWA，D21S11，D18S51，D6S1043，D8S1179，D5S818，D12S391，FGA)，根据各基因座等位基因频率资料，陆惠玲等提供的计算方法[2]，分别计算124对堂表兄弟姐妹和186对无亲缘关系个体的FCI和CFCI。计算方法如下：设血缘机会大小为R1，随机两个体血缘关系大小为R0，则R1=COO+CTT+CII(1)，式中CI、CT、CO是指两个体间有2个、1个或者没有同源基因的概率(CI+CT+CO=1)，I、T、O分别表示在CI、CT、CO条件下，被检验人之间有相同基因型的概率。根据孟德尔遗传定律，堂表兄弟姐妹CO=3/4，CT=1/4，CI=0，则R1=(3/4)O+(1/4)T(2)。根据此公式可以计算出堂表兄弟姐妹各种基因型下的R1值，通过计算似然率(R1/R0)得出FCI，最后根据FCI计算CFCI。
1.4统计学分析
用SPSS20统计学软件对124对堂表兄弟姐妹和186对无亲缘关系个体的CFCI进行统计分析，分别检验两组数据的正态性，并进行非参数检验;同时用Fisher判别分析法，依据各基因座的FCI建立堂表对-无关个体对的判别方程。
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2结果
2.1IBD法的计算结果
124个堂表对18个常STR基因座的CFCI最大值为153.692，最小值为0.104，平均为11.864±21.678;186个无关个体对的CFCI最大值为6.945，最小值为0.022，平均为0.605±0.988。经正态分布检验，CFCI在2组人群中的频率分布呈偏正态分布(图1a、1b)。采用非参数检验对堂表对和无关个体的CFCI进行比较，结果显示平均堂表关系指数在两组人群中的分布差异有统计学意义(Z=-13.003，P<0.001)。
2.2堂表对和无关个体对的分布
从表1可以看出，只有具有堂表关系者的CFCI/(CFCI+1)≥0.9，无关个体对没有CFCI/(CFCI+1)≥0.9的情况出现;有24个堂表对(占所有堂表对的19.355%)和4个无关个体对(占所有无关个体对的2.151%)的CFCI/(CFCI+1))在0.8≤CFCI/(CFCI+1)<0.9之间;在0.7≤CFCI/(CFCI+1)<0.8和0.6≤CFCI/(CFCI+1)<0.7之间时，各有27个和14个堂表对(占所有堂表对的21.774%和11.290%)及4个和7个无关个体对(占所有无关个体对的2.151%和3.763%)出现;而当CFCI/(CFCI+1)<0.6时，则无关个体对占所有无关个体对的绝对多数(171个，占91.935%)，堂表关系对只有21个(占所有堂表对的16.935%)。CFCI/(CFCI+1)≥0.6时，310个个体对中，36个被误判，274个被正确判断出，综合判别准确率为88.387%。
2.3建立判别方程
应用多元判别分析和多元逐步判别分析方法，依据各常STR基因座FCI计算结果，对堂表对-无关个体对进行判别分析。
堂表对-无关个体对的多元判别分析：设Y1：堂表对;Y2：无关个体对，X1：D3S1358，X2：D13S317，X3：D7S820，X4：D16S539，X5：PentaE，X6：TPOX，X7：TH01，X8：D2S1338，X9：CSF1PO，X10：D19S433，X11：vWA，X12：D21S11，X13：D18S51，X14：D6S1043，X15：D8S1179，X16：D5S818，X17：D12S391，X18：FGA。
Y1=26.605X1+8.871X2+7.146X3+20.422X4+2.522X5+34.818X6+26.892X7+18.807X8+6.705X9+11.240X10+6.855X11+1.313X12+1.550X13+9.739X14+4.811X15+16.958X16+2.943X17+14.071X18-126.668;
Y2=21.663X1+11.079X2+8.166X3+16.639X4+0.326X5+30.501X6+23.157X7+15.217X8+5.481X9+8.906X10+6.642X11+1.497X12+0.844X13+7.438X14+5.357X15+15.171X16+2.403X17+10.360X18-92.910。
当Y1>Y2时判断为两者具有堂表亲缘关系，当Y1个体。结果在124个堂表对中有109个Y1>Y2，占所有堂表对的87.903%，有15个Y1Y2，占所有无关个体对的4.839%，有177个Y1Y2时判断为两者具有堂表亲缘关系，当Y1Y2，占所有堂表对的87.097%，有16个Y1Y2，占所有无关个体对的4.839%。——论文作者：李梅，李诗莹，程柳，孙灏琳，张倍倍，林子清
