论文部分内容阅读
前言: 种属鉴定是法医物证鉴定的一个重要环节。核外基因组DNA的一些区域不仅可作为种属鉴定的理想目的基因,对于毛发、骨骼、牙齿等特殊生物检材,以及生物检材中细胞核DNA量不足而无法进行分型时,核外基因组DNA分析就成为唯一可以利用的技术手段,并且微条形码技术短片段的优势可以有效应对法医实践中降解检材的难题。近年来DNA条形码技术作为生物分类方法学的后起之秀已被广泛应用。 生命DNA条形码协会对DNA条形码的定义:DNA条形码即一短段能够高效鉴定物种的DNA标准区域。法医领域中经常会遇到腐败检材,生物检材发生降解以后,DNA也发生断裂,无法提取出完整的条形码基因,这时微条形码技术就又为我们提供了一条技术通路。微条形码:在一些特殊领域(如法医)中,标本的DNA已经降解,无法提取完整长度的COI基因,提取到部分COI基因(微条形码短到100bp-300bp)也可以准确鉴定物种。研究显示,全长DNA条形码鉴别准确度最高,为97%,而5,端100bp的区域鉴别度为90%,250bp区域为95%。 从DNA条形码技术最初提出到实际应用,其发展十分迅猛。2005年在伦敦召开了第一届全球DNA条形码会议,对DNA条形码的分类概念、实验技术的细节分析以及资源库建立等议题进行了讨论。BOLD网站收录的DNA条形码信息总量超过130多万条,但其中具有准确的物种信息和DNA序列信息的完整物种DNA条形码信息仅有19163种。 我国DNA条形码技术的研究报道多见于昆虫类(医学媒介生物)、海洋生物、鸟类和少部分爬行类、哺乳类。日常生活中常见偶蹄目、奇蹄目和食肉目等哺乳类动物研究较少。因此,本研究拟采用DNA条形码技术,研究我国常见家禽家畜的DNA条形码数据,进一步丰富生物DNA条形码数据库信息,为司法鉴定应用及其他领域的研究提供必须的基础数据。建立更加简便、快速、准确的基于DNA条形码技术的种属鉴定方法,为解决司法鉴定中腐败、降解生物检材的种属鉴定提供简单有效的科学手段。 料和方法: 1、样本来源 常见家禽:鸡、鸭、鹅、鹌鹑、鸽子血液样本; 常见家畜:水牛、黄牛、山羊、绵羊、猪、马、驴肌肉组织,犬(阿拉斯加犬、金毛猎犬、比熊犬、泰迪犬、西施犬)血液;人血液样本。以上样本各五例,其中除水牛样本采自广西宜宾地区外其余均采自沈阳地区。人血液样本由中国医科大学法医血清教研室提供。 2、样本处理 (1)取同一浓度相同体积的DNA,采取200W功率、20Hz频率的超声波分别加以处理1、3、6、9、12、15次以制备降解检材。 (2)两种动物DNA按照1∶10、1∶20、1∶50、1∶100比例混合以制备混合检材。 3、实验方法 采用有机溶剂法提取基因组DNA,紫外分光光度法检测DNA含量。自行筛选引物扩增人基因组CO1序列,应用共同区PCR和测序技术分析的CO1的种属差异。自行筛选引物扩增动物基因组种属特异性CO1序列,聚丙烯酰胺凝胶电泳-荧光染色技术分析单一扩增体系的灵敏度、特异性和稳定性并检测复合PCR扩增体系的特异性及其对混合样本的检出能力。 结果: 1、应用自行设计的CO1基因共同区引物构建的共同区PCR分析方法,成功扩增了黄牛、水牛、猪、山羊、绵羊、鸡、鸭、鹅、鸽子、鹌鹑、马、驴、犬(阿拉斯加犬、比熊犬、泰迪犬、金毛猎犬、中华田园犬、西施犬)共13种哺乳动物CO1基因,人均未检出相应扩增产物,因此根据扩增产物的有无可以正确判定它们的种属来源。共同区PCR分析方法的灵敏度检验结果表明,鸟纲和偶蹄目动物扩增体系对模板的最低检出量1ng,奇蹄目和犬科动物扩增体系对模板的最低检出量为0.5ng。共同区PCR稳定性检验结果显示,血液和肌肉组织可获得成功扩增。 2、应用自行构建的CO1基因复合扩增体系对鸟纲、偶蹄目、奇蹄目、犬科共4组动物扩增均获得相应的目的基因片段,无非特异性扩增。应用CO1基因复合扩增体系检验混合样本时,较低组分的最小检出比例为1∶50。 3、将13种动物PCR产物测序结果进行Blast,其中10种与本种内动物的匹配度最高,鸭、鸽、鹌鹑与原鸡序列相似度最高。计算遗传距离,家犬(种内)遗传距离小于1%,马属(属内种间)3.4%、雁属(属内种间)11.4%、牛科(科内属间)9.3%。建立遗传树结果与传统分类学基本一致。 结论: 1、本研究构建的CO1基因共同区PCR分析方法,种属特异性好,灵敏度高(0.5ng~1ng),稳定性好,可同时鉴定常见生物检材的种属,在法医物证学中具有一定的应用价值。 2、本研究构建的CO1基因复合扩增种属鉴定方法,同时对猪、山羊、绵羊、黄牛、水牛、鸡、鸭、鹅、鸽子、鹌鹑、马、驴、家犬共13种哺乳动物扩增,种属特异性好,扩增结果稳定,极大的提高了检出效率,尤其是对混合样本的检验中,具有较高的检出能力,在法医物证检验中具有一定的价值。 3、通过微条形码技术可以对常见家畜进行有效分类,对常见家禽可以初步确定种属来源为鸟纲,有一定的法医学价值。