法医分析揭示了非法大麻来源之间的联系
大麻的多种不同用途使它以药用药物、有用纤维和娱乐性药物的形式传播到世界各地。大麻作为一种非法药物的流行导致了大麻的广泛贩运数十年来一直受到执法部门的关注。即使在世界各地大麻市场合法化和监管不断加强的情况下，这个问题仍然存在。为打击这种贩运而提出的方法之一是法医基因分型发现他们的基因和地理来源。
大麻植物的DNA分析可以揭示两种植物样本的遗传相关性。克隆繁殖的大麻植物将具有完全相同的DNA图谱，使它们能够作为直系亲属进行匹配。有性繁殖的大麻植物在种植过程中由于近亲繁殖而有更多的遗传变异。如果这种变异可以与地理区域联系起来，那么这就可以深入了解这种植物的历史和可能的分布。
法证遗传分析方法
常染色体DNA和细胞器标记被认为是研究大麻遗传学的关键。线粒体DNA (mtDNA)和叶绿体DNA (cpDNA)都是继承了母亲般地而且通常突变率很低，所以它们可以用来区分来自不同背景的样本。这两幅地图线粒体而且叶绿体基因组也可以在文献中与从样本中获得的mtDNA和cpDNA区域进行比较。
最近,一位协作山姆休斯顿州立大学和美国国土安全部的研究人员利用一个DNA数据库，该数据库包含510个来自不同来源的大麻植物样本，以便对常染色体和细胞器DNA进行基因分型。这些样本来自不同的地方，其中大部分是在美墨边境查获的，其他来自巴西东北部和智利南部。除了大麻植物物质，来自美国的三种大麻种子也进行了测试。花、叶、茎和种子样品也分别进行了比较，以检测每个组织中cpDNA的丰度。
常染色体基因分型是用a之前开发的13常染色体短串联重复序列(STR)多发性。类似地，细胞器分型利用该方法的改良版本，从原始510个样本数据库的子集中对5个叶绿体和2个线粒体标记进行基因分型。对于细胞器分型，研究人员还开发了一种使用合成DNA标准对cpDNA进行实时聚合酶链式反应(RT-PCR)定量的方法。
RT-PCR定量也在研究过程中得到验证。该方法的检出限为0.02 pg/μL，低于此限，标准曲线的线性度低于R2估计0.99，定义为可接受限。由于缉获的大麻可能含有来自其他植物或人类来源的污染DNA，因此选择RT-PCR引物以促进与大麻植物特有的cpDNA区域(即Cscp001)的结合。对非大麻品种的测试表明，任何交叉反应都低于检测限度，支持Cspc001的特异性。这是第一个报道使用RT-PCR定量成功进行大麻细胞器分型的实例。
数据库统计分析
在这项研究的510个样本中，83%的样本返回了完整的STR图谱，其他的样本由于原始样本中的混合物或低模板DNA而只返回了部分图谱。从完整的STR图谱中，鉴定出356个可区分的基因型和25个相同的基因型。重复的基因型很可能是由于对同一株植物进行两次组织次取样。
对各种植物组织类型的单独研究表明，大麻种子和大麻叶子的cpDNA浓度最高，这对可以有效提取用于分析的cpDNA的数量有显著影响。
系统发育分析检查样本组的常染色体基因型发现，在美墨边境的癫痫样本中，所有样本都显示出一定程度的相互关系。除此之外，由于每个地理区域在遗传学上的差异具有统计学意义，因此可以通过系统发育分析来区分样本来自的四个地理区域。大麻样本与美国-墨西哥、巴西和智利的样本之间也存在明显的遗传差异，智利的样本似乎是美国-墨西哥和巴西种群的遗传混合物。
鉴于对遗传相关性的调查结果以及大麻mtDNA和cpDNA是单亲遗传的事实，还预测种群之间可能存在一些单倍型共享。单倍型是一组等位基因，它们可以从单个父母那里遗传，因此，它们的序列几乎没有变化，可以经过许多代的繁殖。检测到共享的单倍型可能表明样本属于同一个“家谱”，并共享来自上一代的遗传祖先。mtDNA和cpDNA分型的次采样证实了这种潜在的单倍型共享，因为在整个种群中只观察到5种可区分的单倍型。与常染色体基因型相似，大麻样本很容易与其他群体区分开来，因为大麻样本包含一个独特的单倍型。
对美国大麻研究的影响
虽然来自美墨边境、巴西和智利的样本的遗传相关性和种群子结构可能没有导致任何特别令人惊讶的结果，但这项研究的重要性超出了对预测子结构的确认。第一个实时PCR定量方法的开发对执法和大麻研究人员都很重要。除此之外，这项研究还提供了一个美国DNA数据库，用于大麻样本的核、叶绿体和线粒体DNA，这可能对未来的大麻遗传学研究人员非常有用。
