短串联重复序列(short tandem repeat, STR)是亲缘关系鉴定中最常用的遗传标记。基于长度多态性的STR分型方法已成熟应用于亲子鉴定,但在二级亲缘关系(叔侄、祖孙、半同胞)鉴定中效能有提升空间。二代测序技术可额外获得STR基因座的序列多态性信息,有望提升复杂亲缘关系的鉴定能力。


2026年3月20日,公安部鉴定中心叶健和王乐研究团队在《遗传》发表了题为“STRSeqTyper122试剂盒和FASTASeq 300二代测序仪在亲缘关系鉴定中的应用效能评估”的研究论文。该研究基于国产二代测序平台,系统评估了STRSeqTyper122试剂盒中62个常染色体STR基因座在长度多态性和序列多态性两个维度下,应用于模拟样本和真实亲缘关系鉴定的实际效能。
该研究主要包括三部分内容:
(1)测序平台性能评估
该研究首次在国产FASTASeq 300二代测序平台应用STRSeqTyper122试剂盒,发现正反向测序深度失衡的基因座数目从Illumina MiSeq FGx测序平台的17个减少至8个,TC偏好性问题得到显著改善。
(2)亲缘关系鉴定效能评估
基于真实亲缘关系样本,一级亲缘关系(亲子、全同胞)与无关个体鉴定的系统效能达100%;二级亲缘关系与无关个体鉴定中,传统长度多态性系统效能为54.45%,而利用二代测序获得的序列多态性信息,系统效能提升至76.71%(表1)。
表1 基于STRSeqTyper122试剂盒检验真实二级亲缘关系对的参数

(3)不同等级亲缘关系区分能力评估
基于62个STR基因座的序列多态性信息,可完全区分亲子关系与二级亲缘关系;在全同胞与二级亲缘关系的区分中,设定阈值为2和-2时,系统效能达 93.81%;即便将阈值严格至4和-4,其效能仍达到73.71%。不同亲缘关间的log10CLR的结果分布情况见图1。

图1 基于STRSeqTyper122试剂盒对不同等级亲缘关系间区分的log10CLR结果分布
A:基于长度多态性计算亲子和全同胞的log10CLR亲子-全同胞值分布图;B:基于序列多态性计算亲子和全同胞的log10CLR亲子-全同胞值分布图。C:基于长度多态性计算亲子关系和二级亲缘关系的log10CLR亲子-二级值分布图。D:基于序列多态性计算亲子关系与二级亲缘关系的log10CLR亲子-二级值分布图。E:基于长度多态性计算全同胞和二级亲缘关系log10CLR全同胞-二级的分布图;F:基于序列多态性信息计算全同胞与二级亲缘关系log10CLR全同胞-二级的分布图。虚线表示判断阈值4和-4的位置。
综上所述,本研究基于FASTASeq 300二代测序平台,应用STRSeqTyper122试剂盒,系统评估了62个常染色体STR基因座一级、二级亲缘关系鉴定中的效能,通过引入序列多态性信息,二级亲缘关系的鉴定效能由长度多态性的54.45%提升至76.71%。本研究为法医亲权鉴定领域提供了一套涵盖检测试剂、测序平台到数据分析全流程的全国产化的实践策略。
文章录用版链接:陈智,冯耀森,许惠,孟庆振,张驰,康克莱,童诗雨,张哲,叶健,王乐. STRSeqTyper122试剂盒和FASTASeq 300二代测序仪在亲缘关系鉴定中的应用效能评估. 遗传, 2026, doi: 10.16288/j.yczz.25-241.

《遗传》是由中国科学院遗传与发育生物学研究所和中国遗传学会共同主办、科学出版社出版的国家级学术期刊、中文核心期刊、中国精品科技期刊。1979年创刊,至今已有40多年历史,在国内遗传学和基因组学研究领域具有广泛的读者和较高的影响力,被国际和国内多家权威数据库收录,如PubMed、Medline、Scopus、CSTPCD、CSCD、中国知网、万方数据等,多次荣获“中国精品科技期刊”、“百种中国杰出学术期刊”和“中国国际影响力优秀学术期刊”等称号。
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