关中新石器人类古DNA血亲关系分析和分子技术断代研究

以关中新石器人类为研究对象，从骨骼、牙齿中提取古DNA片段，利用离子交换柱纯化方法、分子改良的聚合酶修复受损DNA方法和PCR优化方法，获得高纯度古DNA模板。电泳检测分析、测序分析，获得古DNA片段信息。以mtDNA非编码区D-loop为研究目标，研究母系基因遗传关系，协同常染色体STR和Y染色体STR分析，分析人之间的血亲关系，以此为基准研究聚落组成，探讨母系血缘关系缔结的社会结构。用古DNA技术方法寻找父系社会雏形的分子证据，探索性地进行社会结构转型的考古断代研究。以古DNA序列和特征信息为依据，建立关中地区新石器族群古DNA信息数据库。对古DNA序列和现代人类DNA序列信息综合分析，构建新颖的数学分析模型，研究系统发育和群类关系，分析关中新石器人类的DNA序列信息特征，探讨仰韶族群的基因传承连续性，实现人类学、考古学、分子生物学、生物信息学等学科多层面联合解析新石器人类的科学目标。

系统地解析新石器时代仰韶族群特征和分子遗传特征是解决新石器时代重大考古问题的关键。对仰韶族群半坡人类牙齿进行了形态结构、化学组成和磨损程度方面分析，根据牙釉质厚度、密度、牙齿微量元素和稳定同位素等指标的测定、对比和分析，研究发现：仰韶族群上颌第二前磨牙具有遗传显著特征；仰韶族群牙齿中的钡（Ba）和锶（Sr）的含量较低，锌（Zn）的含量较高；牙齿胶原中δ13C、δ15N比值和C4比例均较高，这些指标从不同方面表征了新石器时代仰韶族群的生产、生活方式和环境特征。陕西五庄果墚遗址是新近发掘的仰韶文化晚期遗址。按照古DNA操作规范，系统地采集了仰韶族群人类骨骼样品，对样本进行了相关防污染处理和显微结构分析，采用优化的磁珠介入提取古DNA的方法，使用四对套叠引物，成功提取和扩增出16个样本mtDNA的HVRⅠ区序列片段和10个样本的常染色体STR位点。经过测序和序列拼接，得到了16个样本HVRⅠ区序列信息，进行了系统的生物信息学研究和血亲关系分析。陕西五庄果墚遗址新石器人类与现代人群存在遗传相关性，与中国历史时期古代人群存在遗传承传关系，探讨了与全世界各地人群的遗传信息相关性。五庄果墚遗址BH35墓葬是仰韶晚期典型墓葬。进行mtDNA、常染色体STR和Y染色体STR协同研究，发现BH35墓葬中的两个男性个体BH35-1和BH35-2存在可能的父子关系，获得了这个时段可能的父系社会结构的雏形证据。