1 、亲子关系概率计算研究

亲子鉴定的原理

     随着对亲子鉴定需求的增加，亲子鉴定在兽医领域已经建立有一段时间了。为了澄清或者确认亲子关系——研发了一组适用于所有动物（母本、亲本、父本和潜在种父本）的基因指纹套组，又称为DNA组。为了达到鉴定亲子关系的目的，需要检测大约十个微卫星系统。微卫星是序列大小不一的一组基因组。由于其多态性，每个个体的微卫星均有一定变化，故又称为等位基因。每个个体都具有两套等位基因，这两套等位基因可以是不同的，也可以是完全相同的。十组微卫星系统的结合使每个个体的都有独特且不变的DNA组，即分子指纹。由于哺乳动物的基因一半来自于母本，一半来自于父本，故其DNA同样一半源自母本，一半源自父本。故子代的等位基因可以追溯到其父母。若非如此，即可分别排除其母本或者父本。

      目前，如果每个等位基因都可以从父本或母本中找到，则可确认亲子关系。从这个观点看，确认排除亲子关系的工作量非常大。对于确定父母的样本，亲子鉴定是工作量小的，然而确认幼犬所有的等位基因来自于可能的父母将是一项浩大而痛苦的工程，并且伴有少数不确定性。而且这种不确定性随着一个品种的种内因子而增加，例如等位基因在该品种中的显现概率。 

新——亲子关系概率计算    

       在幼犬所有的等位基因可与亲本配对的案例中，如果该品种的数据足够，则可以计算特异品种的亲子概率。举例来说：检测动物在微卫星系统中表现出如下的等位基因分布：子代113/117，母本113/121，可能父本117。子代可能从母本获得了等位基因113，从父本获得了等位基因117。因此，这个系统可确认亲子关系。为了进行亲子关系的计算，另外需要的考虑的是等位基因113和等位基因117在这种品种的特定微卫星系统中出现的频率有多高。也就是说计算出另一亲本具有相同等位基因的概率。所有对十组微卫星系统的这种合并概率计算的结果，就能特别好地估计亲子关系的概率。这种概率被称为概率比（简称LR）。它表明了特定检测动物被确定为是亲本还是巧合个体的可能性有多大。

兽医特点 – 品种特异性的概率计算:

       微卫星位点系统中的等位基因在不同的犬种中的分布是不平均的。为什么会这样呢？这一现象的解释之一是单个品种的育种程序。由于重复筛选特定的表型特点，微卫星位点的具体长度不可察觉地有偏好和/或退化。尤其是在重复的近亲繁殖过程中，不同的微卫星系统产生了具有品种特异性的等位基因出现频率。因此，亲子概率的计算必须把品种特异性考虑在内以确保结果的准确性。由于微卫星系统中等位基因正态分布的数据缺失，全面计算所有犬种的等位基因是无法做到的。亲子关系概率计算以及改进的亲子研究，可以在以下的犬种中进行：

• 万能梗和贝灵顿梗
• 拳狮犬
• 德国牧羊犬
• 杜宾犬
• 金毛寻回猎犬和拉布拉多寻回猎犬
• 纽芬兰犬
•  帕森拉希尔梗和杰克罗素梗
• 罗特维尔犬

       表1 展示了一个杰克罗素梗亲子关系研究的统计学评估的例子。第一条幼犬的LR为777889960.6，这表示它的父母就是这一对亲本的可能性为它们不是它的父母的可能性的777889960.6倍。第二只犬，这个倍数是156158945.4倍。很明显，LR的数值可能非常的高。我们的例子中的计算的结果中LR的误差值从大约30至1011以上。这种误差受各种品种中等位基因的存在情况的影响明显；但是LR值为30已经表明是亲本的可能性是非亲本的可能性的30倍。

2. 亲本缺乏的研究 (缺乏母本的案例)

       通常，在确定或者排除亲缘关系时，无法取得第二亲本的遗传物质。目前为止，这个问题无法得到满意的解决。概率比的计算技术，使得评估这些也被称为“无母本案例”的案例成为了可能：仅根据父本评估母本/亲子关系的概率。如果完全相同的罕见基因出现在受检测犬（子代和一个亲本）的DNA中，也会导致计算结果是一个很高的LR值。高LR值提示其为一个父本或母本。但是，如果只有出现频率非常高的等位基因（在这种品种的个体中），则会LR值的意义就会降低。只有单一亲本计算获得的LR值自然而然的总是低于 一个确定和一个怀疑的亲本的计算结果。但是这个值也可能达到一个十分可疑的高值。在这些案例中，排除亲缘关系也是可以的进行的，例：如果至少在一个微卫星系统中不存在与亲本相同的等位基因。

      表 2 显示只有单一亲本的研究LR的计算，第一列中的幼犬和父本，第二列中的幼犬和母本。同样的，LR可以获得从1到超过100000的数值。一般来说，更高的LR数值，表示更可能的母本/亲子关系。品种中罕见等位基因的发现，LR会更高。

       “经典”的亲子关系研究，即根据子代，母本和可能的父本，总是会得到更高的可能性，并且应该是优先选择的方法。但是如果这种方法不可行，例：如果亲本已经死亡或者无法得到可供研究的样本，上述的方法也提供了一种足够可靠的评估方法。

3. 不包含亲本的同代幼犬研究

       就像可以仅根据幼犬和单一亲本的数据进行研究一样，也可以进行同窝兄弟姐妹以及同母异父或同父异母兄弟姐妹之间关系的评估。有时也可能出现由于不同原因导致没有充足的亲本样本情况，迄今为止是无法解答的。这和“无母本案例”中一样，可以通过概率比评估，即通过比较兄弟姐妹间的亲缘关系进行评估。

4. 总结

1. 犬的亲子关系研究通过比较子代不同的基因片段（微卫星）与其父母的差异的经典方法进行。
2. 通过计算和评估概率比，“经典”的亲子研究（包含子代，母本和可能的父本）能够获得更明显的意义。条件：实验室已知该品种等位基因分布。 
3. 单一亲本的亲子关系评估可通过计算概率比进行。通过这种方法，也可以进行兄弟和/或姐妹间的比较评估。（条件：同上）