随着法庭科学、动物遗传学和基因组学的发展，对家养牛进行DNA分析的需求逐渐增加。短串联重复序列(short tandem repeats，STR)具有杂合度高，多态性好，易于检测，利于实现分型标准化和自动化等优点，成为家养牛DNA分析最常用的工具。但由于牛STR分析技术出现时间短，在遗传标记选择和实验方法等方面均尚存在一些缺陷，未能满足司法鉴定实践的需要。 为建立能有效进行家养牛个体识别和亲子鉴定的DNA遗传标记体系，本实验拟在家养牛常染色体基因组范围内筛选四核苷酸STR基因座，并对其进行遗传多态性分析。 首先在文献和公共数据库中查找牛四核苷酸STR基因座，同时应用Tandem repeats finder(TRF)软件在牛29条常染色体基因组DNA序列中搜索重复单位长度为4bp，完整重复次数在8个或以上且不含插入缺失的STR，结果共查找到187个牛四核苷酸STR基因座。应用PrimerPremier5.0软件为查找到的基因座设计引物，参数设置为：产物长度<450bp，引物长度15-27个碱基，不含二级结构和发卡结构，引物之间无互补序列存在。共有30个基因座的邻近序列满足引物设计要求。利用40份无关家养牛样本对这30个基因座进行筛选，剔除扩增效率低、有明显阴影带或遗传多态性低的基因座后，最终得到7个分型清晰的四核苷酸STR基因座。 对100份无关家养牛样本进行这7个STR基因座的电泳分型检测，明确它们的等位基因并进行测序，根据ISFG的命名规则为各个等位基因命名。在GenBank和BLAST数据库中，搜索这7个STR基因座的序列，除基因座G18833外，确定其余6个STR基因座未经报道过。将基因座的信息提交给GenBank，获得这6个基因座的收录号并以此对其分别进行命名为FJ232022、FJ232028、FJ232023、FJ232024、FJ232026和FJ23205。分别制备7个基因座的等位基因分型标准物(Ladder)，通过与Ladder比对获得100份家养牛样本的基因型资料。利用GENEPOP程序进行Hardy—Weinberg平衡检验和连锁不平衡(linkagedisequilibrium，LD)检验。7个基因座的等位基因频率、个体识别能力(discriminationpower，DP)、多态性信息含量(polymorphisminformationcontent，PIC)和杂合度观察值(observedheterozygosity，Ho)通过Modified—Powerstates软件计算得到。应用PowerMaker软件统计各基因座的基因型频率。按文献报道的公式计算杂合度期望值(expectedheterozygosity，He)、非父排除概率(probabilityofexclusion，PE)、累积个体识别能力(TDP)和累积非父排除概率(CPE)。7个STR基因座在100份无关家养牛群体样本中分别检出4～12种等位基因和6～27种基因型。7个基因座的基因型数据均通过了Hardy—Weinberg平衡检验(P>0.05)。独立性检验证实7个基因座之间均无明显关联，处于连锁平衡状态。 为评估7个牛四核苷酸STR基因座在法医学上的应用价值，对它们的检测灵敏度、种属特异性、重复性和实际检案应用等进行了研究。应用银染法检测7个STR基因座的最小DNA模板量为2ng～10ng。用7对引物对牛、人、猪、羊、狗、猫、兔、小鼠和鸡的DNA样本进行检测，仅牛在特异性片段范围内检见扩增产物。对肯定亲缘关系的10例家系样本进行检测，7个STR基因座的分型结果均符合孟德尔遗传规律。采集后放置一天与放置一年的同一份血痕的检测结果一致。来自同一个体的血痕和口腔拭子样本的分型结果一致。对实际案件的检验证实，该分型系统可用于家养牛法医DNA分析。 为建立7个牛四核苷酸STR基因座的复合扩增系统，将7个基因座分为3组，每组在正向引物的5’端标记相同颜色的荧光。通过正交实验优化PCR反应体系的组成和热循环参数，并根据毛细管凝胶电泳的结果调整复合扩增体系中各基因座的引物浓度，以尽可能保持各基因座扩增效率的平衡。由于基因座FJ232026和FJ232025的引物加入复合扩增体系后，无法得到较好的电泳效果，故予以剔除，最后初步建立了家养牛基因座G18833、FJ232022、FJ232028、FJ232023和FJ232024的五重STR复合扩增体系。 结论：本实验在牛基因组序列中筛选出7个四核苷酸重复STR基因座：G18833、FJ232022、FJ232023、FJ232024、FJ232025、FJ232026、FJ232028，其中除G18833外为本实验首次报道。这7个STR基因座在中国常见家养牛群体中具有较高的遗传多态性。经法医学应用研究，证实这7个STR基因座适用于法医DNA分析。通过优化PCR扩增条件，初步建立了家养牛基因座G18833、FJ232022、FJ232028、FJ232023和FJ232024的五重STR复合扩增体系。本实验建立的牛STR基因座分析方法简便、快速、准确，可用于家养牛亲子鉴定或个体识别的研究。