بررسی ساختار ژنتیکی گوسفند سنجابی با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل.ایران

2 عضو هیات علمی، بخش تحقیقات علوم دامی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج

3 عضو هیات علمی، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه محقق اردبیلی

4 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

5 عضو هیات علمی، بخش تحقیقات علوم دامی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی،

چکیده

زمینه و هدف: گوسفند سنجابی یکی از نژادهای با ارزش گوسفند در غرب کشور است که از نظر تولید گوشت و پشم اهمیت زیادی دارد. با توجه به اهمیت نژادهای بومی گوسفند و اصلاح نژاد آن ها جهت دستیابی به تولید با کمیت و کیفیت بیشتر، شناسایی ساختار ژنتیکی و برآورد پارامترهای مربوطه(تعداد آلل های مشاهده شده و موثر، هتروزیگوسیتی، شاخص شانون و غیره) تحقیق حاضر انجام گرفت.
روش کار: جمعیت مورد مطالعه شامل تعداد 100 رأس قوچ و میش نژاد سنجابی واقع در ایستگاه مهرگان استان کرمانشاه بود که به صورت تصادفی انتخاب شدند. استخراج DNA به روش نمکی انجام گرفت. واکنش PCR با استفاده از 10 نشانگر ریزماهواره انجام شد. قطعات تکثیر شده DNA روی ژل اکریل آمید واسرشته شد و توسط روش نیترات نقره آشکار شد. امتیازدهی آلل‌ها با توجه به اندازه آن ها و در مقایسه با شاخص استاندارد PUC8 شرکت فرمنتاز انجام گرفت.
یافته ها:همه نشانگرهای مورد بررسی چندشکل بودند. میانگین تعداد آلل مشاهده شده و موثر برای تمام نشانگرها به ترتیب برابر با 5/4 و 9012/2 محاسبه شد. بیشترین و کمترین هتروزیگوسیتی مورد انتظار به ترتیب در نشانگرهای OarFCB11 و BMS2721 برابر با 7548/0 و 5619/0 به دست آمد. متوسط هتروزیگوسیتی مورد انتظار برای تمام نشانگرها(تنوع ژنتیکی) برابر با 6487/0 محاسبه شد.
نتیجه­گیری:با توجه به نتایج به دست آمده می‌توان بیان کرد که گوسفندان مورد بررسی از سطح تنوع مطلوبی برخوردار بوده و می توان با استفاده از اصلاح نژاد و انتخاب دام های برتر به پیشرفت ژنتیکی بالایی دست یافت. هم چنین نشانگرهای مورد استفاده توانایی بالایی برای بررسی ساختار ژنتیکی گوسفندان سنجابی داشته و استفاده از آن ها در مطالعات آینده توصیه می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of genetic structure of sanjabi sheep using microsatellite markers

نویسندگان [English]

  • reza sayed sharifi 1
  • sajad Badbarin 2
  • nemat hedayat evrigh 3
  • jamal seif davati 4
  • sima savar sofla 5
1 Associate Professorin Animal Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran.
2 Department, Kermanshah Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Kermakshah ,Iran
3 Associate Professorin Animal Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran 2- Assistant Professors, Animal Science
4 Associate Professorin Animal Science, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran 2- Assistant Professors, Animal Science
5 Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Animal Science
چکیده [English]

Sanjabi sheep is one of the valuable breeds of sheep in the west of the country, which is very important in terms of meat and wool production. Considering the importance of native sheep breeds and their breeding in order to achieve production with more quantity and quality, identification of genetic structure and estimation of relevant parameters (number of observed and effective alleles, heterozygosity, Shannon index, etc.) The present study was performed. . The study population consisted of 100 sanjabi rams and ewes located in Mehregan station of Kermanshah province that were randomly selected. DNA extraction was performed by salt method. PCR reaction was performed using 10 microsatellite markers. Amplified DNA fragments were stained on acrylamide gel and detected by silver nitrate method. Alleles were scored according to their size and compared to the standard index PUC8 of Fermentase Company. The results of this study showed that all markers were polymorphic. The mean number of observed and effective alleles for all markers was calculated to be 4.5 and 2.9012, respectively. The highest and lowest expected heterozygosity were obtained in OarFCB11 and BMS2721 markers equal to 0.7548 and 0.5619, respectively. The expected heterozygosity for all markers (genetic diversity) was 0.6487. According to the obtained results, it can be said that the studied sheep have a desirable level of diversity and can be achieved by high breeding by breeding and selection of superior livestock.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Genetic structure
  • sheep sanjabi
  • Microsatellite markers

مقدمه

گوسفند یکی از دام هایی است که از نظر اقتصادی بسیار مهم بوده و به عنوان منبع گوشت، شیر، پشم و پوست برای جامعه بشری مورد استفاده قرار می‌گیرد. پرورش گوسفند در ایران به دلیل ذائقه مردم، قربانی کردن آن در مراسمات مذهبی، تامین پشم مورد نیاز صنعت قالیبافی و هم چنین حفظ و توسعه اشتغال، یکی از ضرورت های اصلی پرورش دام کشور است. به دلیل سازگاری بیشتر نژادهای بومی و محلی با شرایط محیطی، مقاومت بیشتر در برابر بیماری‌های شایع آن منطقه و توانایی استفاده بهینه از منابع غذایی محلی، اولویت اول دامداران محلی پرورش نژادهای بومی می‌باشد. امروزه جایگاه نژادهای بومی به دلیل معرفی تهاجمی نژادهایی با صفات اقتصادی بهبود یافته، در سراسر جهان به طور فزاینده ای به خطر افتاده است(10). گوسفند نژاد سنجابی (Sanjabi sheep) یکی از نژادهای با ارزش غرب کشور است. منشا این گوسفند در منطقه سنجابی در استان کرمانشاه بوده که از نظر تولید گوشت، کیفیت گوشت و پشم سفید و یکدست اهمیت زیادی دارد. این دام در مقابل بیماری‌ها مقاومت بالایی دارد و در زمان پرواربندی افزایش وزن مطلوبی دارد(15). اطلاعات جمع آوری شده توسط سازمان FAO نشان می‌دهد که تقریباً 30 درصد از نژادهای حیوانات اهلی در جهان در معرض خطر انقراض قرار دارند. سیاست حفاظت از نژادهای بومی تا حد زیادی به دانش ما از روابط تاریخی و ژنتیکی بین نژادها و همچنین عوامل اقتصادی و فرهنگی بستگی خواهد داشت. در رهنمودهای ارائه شده توسط سازمان FAO، برنامه ای یکپارچه برای مدیریت جهانی منابع ژنتیکی دام با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره (Microsatellite Markers) پیشنهاد شده است(17). بعضی از تکنیک های مولکولی امکان تشخیص تغییرات یا چند شکلی‌های افراد در مناطق خاصی از DNA را فراهم می‌کند. از این چند شکلی‌ها می‌توان به منظور تهیه نقشه‌های ژنتیکی و یا بررسی تفاوت‌های افراد در یک ناحیه خاص از ژنوم استفاده کرد. حتی این تفاوت‌ها در برخی اوقات می‌توانند تأثیر مستقیمی بر صفت و عملکرد آن ها داشته باشند. توسعه تکنیک‌های مولکولی به منظور تجزیه و تحلیل ژنتیکی، منجر به درک بیشتری از ژنتیک حیوانات و ساختار ژنوم آن ها شده است. از میان تکنیک­های مولکولی، نشانگرهای مولکولی برای بررسی دقیق تغییرات توالی DNA در درون و بین گونه‌های جانوری کاربرد گسترده ای پیدا کرده اند. استفاده از نشانگرهای ریزماهواره یا Simple Sequence Repeats (SSR) به منظور بررسی تنوع ژنتیکی جمعیت های دامی می‌تواند منجر به پیشرفت‌های سریعتری در توسعه و اجرای نشانگرها در برنامه های تولید مثل شود(11). نشانگرهای ریزماهواره به طور گسترده ای به منظور بررسی تنوع ژنتیکی، مورد استفاد قرار گرفته است(22، 19، 12، 10). در تحقیقی با استفاده از 15 نشانگر ریزماهواره تنوع ژنتیکی گوسفندان بلوچی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که نشانگرهای مورد استفاده چند شکلی بالایی در این نژاد داشته که می­توان از آن ها در مطالعات بعدی و مخصوصاً بررسی ارتباط چند شکلی آن ها با صفات کمی استفاده نمود(1). در تحقیق دیگر با استفاده از پنج نشانگر ریزماهواره تنوع ژنتیکی گوسفند کردی خراسان مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که که نشانگرهای ریزماهواره مورد استفاده چند شکلی و تنوع ژنتیکی زیادی در این نژاد دارد(5). هم چنین تنوع ژنتیکی پنج جمعیت گوسفند ایرانی با استفاده از چهار نشانگر ریزماهواره بررسی شد که نتایج این تحقیق نیز نشان دهنده سطح چند شکلی بالای نشانگرهای ریزماهواره در میان نژادهای گوسفند ایرانی می‌باشد(22). در مورد گوسفند سنجابی تحقیقی با استفاده از 10 نشانگر ریزماهواره به منظور مقایسه تنوع ژنتیکی سه اکوتیپ گوسفند سنجابی(زردی، کژال و کلول) انجام گرفت. در این تحقیق اکوتیپ زردی بیشترین تنوع ژنتیکی را نسبت به بقیه نشان داد. نتایج نشان داد که سطح بالایی از تنوع ژنتیکی در همه اکوتیپ‌های نژاد سنجابی مشاهده شد و این نژاد در معرض خطر انقراض نبود(21). در تحقیقات پیشین از دامنه وسیعی نشانگر ریزماهواره جهت بررسی ساختار ژنتیکی گوسفند استفاده شده است. نشانگرهای مورد بررسی در تحقیق حاضر به گونه انتخاب شد که علاوه بر چند شکلی بالا، سطح گسترده ای از ژنوم گوسفند سنجابی نیز بررسی شود. نشانگرهای مشترک در تحقیق حاضر و تحقیقات پیشین عبارت بودند از: نشانگر OarFCB11 روی کروموزوم 2(21، 8، 5)، نشانگر OarHH35 روی کروموزوم 4(22)، نشانگر BM1329 روی کروموزوم 6(3)، نشانگر BMS2721 روی کروموزوم 7(1)، نشانگر McMA2 روی کروموزوم 13(22)، نشانگر BMS1004 روی کروموزوم 15(6)، نشانگر MAF214 روی کروموزوم 16(19، 10، 7)، نشانگر OarCP49 روی کروموزوم 17(5،10)، نشانگر OarFCB304 روی کروموزوم 19(5،21) و نشانگر BM6526 روی کروموزوم 26(6). با این وجود، ایجاد یک مجموعه از مناسب‌ترین نشانگرهای ریزماهواره برای تحقیقات آینده، نیاز به غربالگری و آزمایش تعداد زیادی نشانگر روی تعداد زیادی از افراد دارد تا از این طریق میزان چندشکلی آن ها در آن نژاد مشخص شده و در آینده با توجه به شناخت قبلی از این نشانگرها مطالعات مختلف را طراحی کرد. با این عمل علاوه بر شناخت جامعی از ساختار ژنتیکی جمعیت مورد نظر، انتظار می‌رود که در هزینه‌ها و زمان نیز صرفه جویی شود. بنابراین از آن جا که تعداد نشانگرهای بیشتر موجب افزایش دقت ارزیابی خواهد بود، نیاز است که از دیگر نشانگرهای ریزماهواره هم استفاده کرد تا ارزیابی جامع تری نسبت به ساختار ژنتیکی گوسفند سنجابی حاصل شود. بنابراین تحقیق حاضر با هدف بررسی ساختار ژنتیکی گوسفندان سنجابی استان کرمانشاه با استفاده از دیگر نشانگرهای ریزماهواره انجام گرفت.

مواد و روشها

به منظور انجام این تحقیق، از 100 رأس گوسفند اصیل سنجابی واقع در ایستگاه مهرگان استان کرمانشاه، با استفاده از ونوجکتهای حاوی ماده ضد انعقاد خون، از سیاهرگ وداج گردن خونگیری شد و DNA آن به روش نمکی استخراج شد(14). سپس DNA استخراج شده با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتری اپندورف ساخت کشور آلمان تعیین غلظت شد و سپس غلظت آن ها با استفاده از آب مقطر به 50 نانوگرم بر میکرولیتر رسانده شد. با توجه به تحقیقات پیشین و بررسی پراکنش نشانگرها روی کروموزوم‌های گوسفند، از 10 نشانگر ریزماهواره که چند شکلی خوبی در دیگر نژادهای گوسفند داشته اند، به منظور تعیین ژنوتیپ استفاده گردید(جدول 1). ترکیب و غلظت واکنش PCR شامل PCR buffer 1X، MgCl2 2.5mM، Each primers 0.2µM، dNTPs 0.2mM و Taq DNA polymerase 0.7u در حجم کلی 10 میکرولیتر بود. برنامه حرارتی واکنش PCR به صورت تجربی بهینه شد و شامل واسرشته سازی اولیه در دمای 95 درجه سانتی گراد به مدت 5 دقیقه و 30 چرخه تکرار شامل واسرشته سازی در دمای 94 درجه سانتی گراد به مدت 30 ثانیه، اتصال آغازگر در دمای بهینه اتصال هر آغازگر و به مدت 40 ثانیه، بسط آغازگر در دمای 72 درجه سانتی گراد به مدت 50 ثانیه و بسط نهایی در دمای 72 درجه سانتی گراد به مدت 5 دقیقه انجام گرفت. قطعات DNA تکثیر شده روی ژل پلی اکریل آمید 8 درصد(19 قسمت اکریل آمید، یک قسمت بیس اکریل آمید) با ولتاژ ثابت 250 ولت، دمای 50 درجه سانتی گراد و مدت زمان حدود 2 ساعت تفکیک و با استفاده از روش رنگ آمیزی سریع نیترات نقره رنگ آمیزی شد. پس از شناسایی آلل‌های مربوط به هر فرد، فایل داده های ژنومی برای افراد مورد بررسی تشکیل شد. پارامترهای اصلی بررسی تنوع ژنتیکی یک جمعیت شامل تعداد آلل مشاهده شده(Na)، تعداد آلل موثر(Ne)، هتروزیگوسیتی مشاهده شده(Het(o))، هتروزیگوسیتی مورد انتظار(Het(e)) و شاخص شانون(I) می‎باشد که با استفاده از نرم افزار POPGENE 1.31 محاسبه گردید(23). میانگین هتروزیگوسیتی مشاهده شده با استفاده از رابطه 1 محاسبه شد.

رابطه 1 Het(O)=∑Nij/N

معمول ترین معیار محاسبه تنوع ژنتیکی در یک جمعیت مقادیر هتروزیگوسیتی مورد انتظار است که برآوردی از میزان تنوع ژنتیکی برای نشانگرهای مورد بررسی در درون آن جمعیت را فراهم می کند و با استفاده از رابطه 2 محاسبه شد.

NeisUnbiasedHeterozygosity= 2n/2n-1(1-∑Pii2)

در این رابطه Pii فراوانی آللهای هموزیگوت نشانگر ریزماهواره مورد نظر می باشد.علاوه بر هتروزیگوسیتی، شاخص شانون یکی دیگر از معیارهای بررسی تنوع ژنتیکی است. پیشنهاد شده است برای بررسی تنوع ژنتیکی در نشانگرهای با تنوع زیاد علاوه بر هتروزیگوسیتی از شاخص شانون نیز استفاده شود. در این شاخص نسبت آن گونه را به کل(P) تعیین کرده و سپس این نسبت را در لگاریتم طبیعی آن عدد و خود عدد ضرب می شود. این شاخص به عنوان معیاری برای بررسی تنوع ژنتیکی در داخل جمعیت ها استفاده می شود. شاخص اطلاعات شانون با استفاده از رابطه 3 محاسبه می شود: رابطه 3  I=∑iPilnPi

در این رابطه Pi فراوانی آلل iام و k تعداد کل آلل­های مشاهده شده در آن جایگاه ژنی می باشد. برخلاف هتروزایگوسیتی، که برای هر تعداد آلل حد نهایی یک دارد، حداکثر مقدار شاخص شانون برابر با ln(n) می باشد. هر چه شاخص شانون به عدد صفر نزدیک شود، تنوع کم و هر چه یک آغازگر شاخص شانون بیشتری را نمایش دهد، استفاده از این نشانگر برای آن نژاد (تعیین تنوع) مناسب تر خواهد بود.


 

جدول 1- نام نشانگرها، مکان آنها روی کروموزوم و توالی آغازگرهای مورد استفاده

 

نام نشانگر

کروموزوم

شماره ثبت

دمای اتصال

دامنه آللی

توالی آغازگر

OarFCB11

2

L01531

61

143-121

5- GCAAGCAGGTTCTTTACCACTAGCACC-3

5- GGCCTGAACTCACAAGTTGATATATCTATCAC-3

OarHH35

4

L12554

62

170-87

5-AATTGCATTCAGTATCTTTAAACATCT GGC-3

5-ATGAAAATATAAAGAGAATGAACCACA CGG-3

BM1329

6

AF394444

60

115-95

5- TTGTTTAGGCAAGTCCAAAGTC-3

5- AACACCGCAGCTTCATCC-3

BMS2721

7

G19113

57

158-142

5-GTTCTCTGGGATTTGTGTCATT-3

5-ATCCATGCAATAAAATTTAAAAGTG-3

McMA2

13

AF098773

52

201-157

5-TCACCCAACAATCATGAAAC-3

5-TTAAATCGAGTGTGAATGGG-3

BMS1004

15

G18607

58

189-155

5-TTAAAAGTCAGAAAGGGAAGCC-3

5-CTCGACCTCACATACTCAAAGC-3

MAF214

16

M88160

60

282-174

5-AATGCAGGAGATCTGAGGCAGGGACG-3

5-GGGTGATCTTAGGGAGGTTTTGGAGG-3

OarCP49

17

U15702

62

112-90

5-CAGACACGGCTTAGCAACTAAACGC-3

5-GTGGGGATGAATATTCCTTCATAAGG-3

OarFCB304

19

L01535

58

188-148

5-CCCTAGGAGCTTTCAATAAAGAATCGG-3

5-CGCTGCTGTCAACTGGGTCAGGG-3

BM6526

26

G18454

56

188-170

5-CATGCCAAACAATATCCAGC-3

 


نتایج

نشانگرهای ریزماهواره مورد استفاده چند شکلی بالای نشان دادند. درصد چند شکلی آن ها برابر با 100 درصد بود(جدول 2). بیشترین و کم­ترین تعداد آلل مشاهده شده به ترتیب در جایگاه OarFCB11 با 7 آلل و جایگاه های BMS2721 و OarFCB304 با 3 آلل مشاهده شد. هم چنین بیشترین و کم ترین تعداد آلل موثر به ترتیب برای جایگاه های OarFCB11 با 4.0079 آلل و BMS2721 با 2.2680 آلل محاسبه شد(جدول 2). کمتر بودن تعداد آلل‌های موثر از مشاهده شده نشان می‌دهد که تعداد زیادی از آلل‌های آن جایگاه فراوانی کم و تعداد کمی آلل دیگر فراوانی بیشتری دارند. میانگین تعداد آلل مشاهده شده و موثر در تمام جایگاه‌ها به ترتیب برابر با 5/4 و 9012/2 بود. با توجه به اختلاف نسبتا زیاد این دو شاخص معلوم می‌شود که نشانگرهای استفاده شده کارایی نسبتا خوبی برای محاسبه تنوع ژنتیکی داشته اند زیرا هرچه میانگین تعداد آلل مشاهده شده به موثر نزدیک تر باشد نشان دهنده اثر مناسب‌تر آلل‌ها در نشان دادن چندشکلی و تخمین تنوع ژنتیکی است. بیشترین هتروزیگوسیتی مشاهده شده مربوط به نشانگرهای OarCP49 و OarFCB304 (برابر با 1) و کمترین هتروزیگوت مشاهده شده مربوط به نشانگرهای OarHH35 (برابر با 8333/0) بود. از آن جا که نشانگرهای با چند شکلی بالا اطلاعات بیشتری برای بررسی تنوع ژنتیکی فراهم می‌کنند، بنابراین نشانگرهای OarCP49 و OarFCB304 در این پژوهش بیشترین میزان اطلاعات را فراهم کرده است. میانگین هتروزیگوسیتی مشاهده شده و مورد انتظار برای تمام نشانگرهای مورد استفاده در این تحقیق به نسبت بالا و به ترتیب برابر با 9606/0 و 6487/0 برآورد گردید(جدول 2). نزدیکی این مقادیر به عدد 1 نشان دهنده مناسب بودن نشانگرهای استفاده شده برای بررسی تنوع ژنتیکی گوسفندان سنجابی هستند. همچنین بیشترین و کم ترین مقدار شاخص شانون برابر با 4327/1 و 8898/0 به ترتیب مربوط به نشانگرهای OarFCB11 و BMS2721 محاسبه شد. میانگین این شاخص برای تمام نشانگرها برابر با 1524/1 محاسبه شد.

 

جدول 2- خلاصه ای از آماره های تنوع ژنی و هتروزیگوسیتی برای همه نشانگرها (16)

نام نشانگر

اندازه نمونه

تعداد آلل مشاهده شده

تعداد آلل موثر

شاخص شانون

هتروزیگوسیتی مشاهده شده

هتروزیگوسیتی مورد انتظار

هتروزیگوسیتی مورد انتظار نئی

میانگین هتروزیگوسیتی

OarFCB11

174

7

0079/4

4327/1

9770/0

7548/0

7505/0

7505/0

OarHH35

192

6

7351/2

2206/1

8333/0

6377/0

6344/0

6344/0

BM1329

174

4

2593/2

0106/1

9310/0

6081/0

6046/0

6046/0

BMS2721

198

3

2680/2

8898/0

9495/0

5619/0

5591/0

5591/0

McMA2

194

4

2683/2

0428/1

9897/0

6306/0

6273/0

6273/0

BMS1004

190

5

8238/2

1856/1

9895/0

6493/0

6459/0

6459/0

MAF214

176

4

9813/2

2250/1

9659/0

6684/0

6646/0

6646/0

OarCP49

192

4

1730/3

2669/1

0000/1

6884/0

6848/0

6848/0

OarFCB304

192

3

3073/2

9098/0

0000/1

5689/0

5659/0

5659/0

BM6526

198

5

5066/3

3397/1

9697/0

7185/0

7148/0

7148/0

میانگین

188

5/4

9012/2

1524/1

9606/0

6487/0

6452/0

6452/0

انحراف استاندارد

-

2042/1

5425/0

1819/0

0498/0

0615/0

0612/0

0612/0

 

 

شکل 1- الگوی باندی نشانگر MAF214 روی ژل اکریل آمید. در باند سمت راست شاخص اندازه PUC8 با اندازه های باندی آن نشان داده شده است

 

بحث و نتیجه گیری

نشانگرهای ریزماهواره معمولاً جهت مشخص نمودن پدر و مادر افراد مورد استفاده قرار می‌گیرند. هم چنین به عنوان یک گزینه عالی جهت تشکیل پروفایل ژنتیکی نژادها، محاسبه تنوع تنوع ژنتیکی جمعیت‌های مختلف و طراحی و اجرای برنامه های حفاظت از جمعیت‌های در معرض خطر انقراض در نظر گرفته می‎شوند. این نشانگرها به دلیل ویژگی‌های منحصر به فردی مانند تجزیه و تحلیل آسان، چند شکلی زیاد و توزیع گسترده در سطح ژنوم نشانگرهای قابل اعتمادی قلمداد می‌شوند. هم چنین از این نشانگرها به راحتی می‌توان به منظور یافتن ارتباط بین آن ها با ژن‌های اصلی و جزئی کنترل کننده صفات مهم و انتخاب به کمک نشانگر(Marker-Assisted Selection)، استفاده کرد. در حال حاضر، مقادیر ارزش اصلاحی جهت انتخاب ژنومی بر اساس نشانگرهایSNP (Single Nucleotide Polymorphism) پیش بینی می‌شود. هم چنین از این نشانگرها در تجزیه و تحلیل تنوع ژنتیکی جانداران مختلف استفاده شده است. تاکنون بیش از 54 هزار SNP معتبر برای نژادهای مختلف گوسفند معرفی شده است. پتانسیل نشانگرهای SNP جهت توصیف ساختار ژنتیکی جمعیت ها، بستگی زیادی به تراکم تراشه‌های استفاده شده دارد. در تحقیقات مختلف با استفاده از تعداد کمی نشانگر SNP و ریزماهواره، نشانگرهای ریزماهواره نتایج مشابه یا بهتری از SNP ها ارائه داده‌اند. هم چنین هزینه بالای خرید این تراشه‌ها عامل اصلی محدود کننده می‌باشد. بنابراین با توجه به این محدودیت‌ها، اولویت استفاده از نشانگرهای ریزماهواره جهت تحقیقات بررسی ساختار ژنتیکی توجیه می‌شود(9). در این تحقیق، نشانگرهای ریزماهواره مورد استفاده تعداد نسبتاً بالایی آلل را در جمعیت مورد مطالعه نشان دادند(به طور متوسط 5/4 آلل برای تمام نشانگرها). تعداد آلل‌های موجود در یک جمعیت، یکی از پارامترهای اصلی تنوع ژنتیکی و عامل اصلی در میزان تولید حیوانات است، زیرا وجود تعداد آلل بیشتر در جمعیت، امکان بیشتری برای ترکیب و آرایش مجدد ژن‎ها را فراهم می‌کند. در تحقیقات پیشین میانگین تعداد آلل موثر در 14 نژاد گوسفند ایرانی که با استفاده از پنج نشانگر ریزماهواره بررسی شد 54/7 محاسبه شده است(20). هم چنین تعداد آلل مشاهده شده نیز به نسبت بالاتر(9 الی 17 الل به ازای هر نشانگر) به دست آمده است(3، 2، 1). با توجه به این که گوسفندان سنجابی نگهداری شده در ایستگاه برای چندین نسل به صورت بسته انتخاب و جفتگیری کرده­اند، این اختلاف دور از انتظار نیست. زیرا پس از چندین نسل انتخاب داخل گروهی، به ناچار ضریب هم­خونی و خویشاوندی افزایش خواهد یافت. این امر موجب هموزیگوت شدن درصد بیشتری از جایگاه‌های ژنی شده و موجب کاهش تنوع ژنتیکی خواهد شد. از طرفی با توجه به این که تعداد آلل مشاهده شده و مورد انتظار به شدت تحت تاثیر تعداد افراد بررسی شده می‌باشد، بنابراین اختلاف این مقادیر می‌تواند به دلیل استفاده از تعداد نشانگرهای کمتر و یا اندازه جمعیت کوچک تر در مقایسه با پژوهش حاضر باشد. شاخص هتروزیگوسیتی نیز تنوع ژنتیکی را در یک جمعیت تخمین می‌زند و یکی از پر کاربردترین پارامترها جهت محاسبه تنوع ژنتیکی در یک جمعیت است. هتروزیگوسیتی بالا بیانگر تلاقی افراد غیرخویشاوند و تثبیت آللی پایین است. برآورد هتروزیگوسیتی مشاهده شده(Ho) و مورد انتظار(He) در این مطالعه(به ترتیب 9606/0 و 6487/0) تنوع ژنتیکی بالایی را نشان می‌دهد. در تحقیقات پیشین متوسط هتروزیگوسیتی مشاهده شده و مورد انتظار در گوسفندان سنجابی به ترتیب برابر با 64/0 و 77/0 محاسبه شده است(3). اختلاف مقادیر محاسبه شده در مقایسه با پژوهش حاضر می‌تواند به دلیل دریفت ژنتیکی در گوسفندان ایستگاه، اثر اندازه نمونه و یا نوع نشانگرهای ریزماهواره باشد. هم چنین میانگین هتروزیگوسیتی مورد انتظار در برخی نژادهای گوسفند ایرانی شامل بلوچی(816/0)، کردی شیروان(7423/0) و کردی خراسان(7713/0) محاسبه گردید(6، 5، 1). در تحقیقات صورت گرفته روی گوسفندان دیگر کشورها نیز میزان هتروزگوسیتی مورد انتظار مقادیر نسبتاً بالایی گزارش شده است(13، 10). یکی از اصلی ترین عواملی که باعث از بین رفتن هتروزیگوسیتی می شود، تثبیت آلل‌های مرتبط با تولید بیشتر و هدف گذاری جفت­گیری ها جهت دستیابی به میزان تولید بیشتر است. این کاهش هتروزیگوسیتی با افزایش تعداد آلل ها در افراد هموزیگوت باعث تثبیت آلل خواهد شد. از آن جا که نشانگرهای مورد استفاده سطح بالایی از هتروزیگوسیتی را نشان دادند، بنابراین می توان نتیجه گرفت که نشانگرهای ریزماهواره، نشانگرهای کارآمدی جهت بررسی تنوع ژنتیکی گوسفند سنجابی هستند.توصیف تنوع در جمعیت ها برای زیست شناسان، پرورش دهندگان دام و محققان بانک ژن از اهمیت بسیاری برخوردار است، اما تعیین کمیت تنوع گونه‌ای جوامع زیست محیطی پیچیده است. تاکنون شاخص‌های مختلفی جهت مطالعه تنوع ژنتیکی ارائه شده است. یکی از شاخص‌های بررسی تنوع زیستی، شاخص شانون است. شاخص شانون نیز همانند هتروزیگوسیتی مشاهده شده، میزان تنوع ژنتیکی را نشان می‌دهد و به دلیل این که حداکثر مقدار آن برابر با Ln(n) می باشد، برای بیان تنوع ژنتیکی جایگاه‌های با چند شکلی زیاد، مفید است. معمولاً مقادیر این شاخص در اکثر مطالعات اکولوژیکی بین 5/1 تا 5/3 است و این شاخص به ندرت از 4 بیشتر است. این شاخص با افزایش غنا و یکنواختی جامعه افزایش می‌یابد. در تحقیق حاضر میانگین این شاخص برای تمام نشانگرهای مورد بررسی برابر با 1524/1 محاسبه شد. در تحقیقات پیشین مقدار این شاخص تا حدودی بالاتر از این عدد شامل 84/1(1)، 6831/1(5)، اما برخی دیگر مقادیر پایین‌تری گزارش کرده‌اند شامل 73/0(3). تفاوت این اعداد بیشتر بر مبنای اندازه نمونه، تفاوت در نوع نشانگر و تفاوت در تعداد نشانگر می‌باشد.

ماهیت چند شکلی زیاد نشانگرهای ریزماهواره زمینه را برای بسیاری از تحقیقات ژنتیکی مانند مطالعه روابط بین نژادهای مختلف گوسفند فراهم کرده است. در مجموع با توجه به اندازه شاخص‌های به دست آمده مانند مقادیر هتروزیگوسیتی و شاخص شانون، می توان نتیجه گرفت که جمعیت گوسفندان مورد مطالعه با وجود بسته بودن و آمیزش درون گروهی از تنوع ژنتیکی بالایی برخوردار هستند. این امر می‌تواند بیانگر قابلیت اصلاح نژادی زیاد این گله باشد و می توان برای آن برنامه های متنوع اصلاح نژادی طراحی و اجرا کرد.

منابع

 

1- دانشور آملی، ع ر.، اسماعیل خانیان، س.، سنجابی، م ر.، میرهادی، س ا. 1398. بررسی چند شکلی تعدادی از نشانگرهای ریزماهواره در یک جمعیت از گوسفندان بلوچی. پژوهش های تولیدات دامی. 10(25): 103-96.

2- رزبان، و.، اسماعیل خانیان، س.، واعظ ترشیزی، ر. 1388. بررسی پلی مورفیسم 17 نشانگر میکروساتلایت در جمعیت گوسفند نژاد بلوچی. مجله علوم دامی ایران. 40(3): 17-11.

3- رهبر، ر.، چهارآئین، ب.، سلیمانی، ب. 1395. ارتباط چند شکلی نشانگرهای ریزماهواره با صفات تولیدی و تولید مثلی گوسفند سنجابی. ژنتیک نوین. 11(3): 481-475.

4- زاهدی، ز.، اسماعیل خانیان، س.، واعظ ترشیزی، ر. 1387. مطالعه چند شکلی 12 نشانگر ریز ماهواره در گوسفند ان بلوچی ایستگاه عباس آباد مشهد. پژوهش و سازندگی. 78: 46-39.

5- سالاری، ا.، امیری نیا، س.، قره داغی، ع ا.، شیری، س ا.، خدرزاده، ص. 1389. بررسی تنوع ژنتیکی گوسفند کردی خراسان با استفاده از نشانگرهای ریز ماهواره. مجله دانش و پژوهش علوم دامی. 7: 17-11.

6- نقویان، س.، حسنی، س.، آهنی آذری، م.، خان احمدی، ع ر.، ساقی، د ع.، مامیزاده، ن. 1393. مطالعه تنوع ژنتیکی گوسفند کردی شیروان با استفاده از نشانگرهای ریزماهواره و مقایسه ضریب هم خونی به دست آمده با استفاده از اطلاعات شجره ای. نشریه پژوهش‌های علوم دامی. 24(1): 105-93.

7.Buchanan, F.C., Crawford, A.M. (1992). Ovine dinucleotide repeat polymorphism at the MAF214 locus. Animal Genetic, 23; 394.

8.Buchanan, F.C., Crawford, A.M. (1993). Ovine microsatellites at the OarFCB11, OarFCB128, OarFCB193, OarFCB266, and OarFCB304 loci. Anim. Genet, 24; 145.

9.David, C M G., Quirino, C R., Vega, W H O., Bartholazzi Junior, A., Madella-Oliveira, A F., Costa, R L D. (2018). Diversity of indigenous sheep of an isolated population. BMC Veterinary Research, 14; 1-7.

10.Dudu, A., Popa, G O., Ghița, E., Pelmuș, R., Lazar, C., Costache, M. (2020). Assessment of genetic diversity in main local sheep breeds from Romania using microsatellite markers. Archives Animal Breeding, 63(1); 53-59.

11.FAO. (2000). World watch list for domestic animal diversity. Third edition. Rome. Italy.

12.Khan, MA., Massod, MT., Rashid, N., Ud-Din, Z., Jan, S., Din, M. (2019). SSR based characterization of indigenous harnai sheep breed of Balochistan. Journal of Animal Research, 9(1); 27-33.

13.Kusza, S., Dimov, D., Nagy, I., Bosze, Z., Javor, A., Kukovics, S. (2010). Microsatellite analysis to estimate genetic relationships among five Bulgarian sheep breeds. Genetics and Molecular Biology, 33(1); 51-56.

14.Luis, A., Salazar, M., Hirata, H., Cavalli, A.S., Machado, M.O., Rosario, D.C. (1998). Optimized procedure for DNA isolation from fresh and cryopreserved clotted human blood useful in clinical molecular testing. Clinical Chemistry, 44; 1748-1750.

 

15.Mohammadi, Y., Rashidi, A., Mokhtari, MS., Esmailizadeh, AK. (2010). Quantitative genetic analysis of growth traits and Kleiber ratios in Sanjabi sheep. Small Ruminant Research, 93; 88-93.

16.Nei, M. (1978). Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals. Genetic, 89; 583-590.

17.Oldenbroek, K. (2007). Utilisation and conservation of farm animal genetic resources. Wageningen Academic Publishers, p:64.

18.Peakall, R., Smouse, P. E. (2012). Gen AlEx 6.5: genetic analysis in Excel. Population genetic software for teaching and research - an update. Bioinformatics, 28; 2537-2539.

19.Rendo, F., Iriondo, M., Jugo, BM., Mazon, LI., Aguirre, A., Vicario, A. (2004). Tracking diversity and differentiation in six sheep breeds from the North Iberian Peninsula through DNA variation. Small Ruminant Research, 52; 195-202.

20.Shannon, C. E., Weaver, W.(1949). The mathematical theory of communication, urbana: university of illinois press.

21.Sharifi Seidani, E., Amirnia, C., Lavaf, A., Farasati, C., Aminashar, M. (2009). Genetic variation among different ecotypes of the Iranian Sanjabi sheep. Journal of Animal and Veterinary Advances, 8(6); 1173-1176.

22.Vajed Ebrahimi, MT., Mohammadabadi, MR., Esmailizadeh, A. (2017). Using microsatellite markers to analyze genetic diversity. Archives Animal Breeding, 60; 183-189.

23.Yeh, F. C., Yang, R., Boyle, T. (1999). POPGENE version 1.31, Microsoft windows based free ware for population genetic analysis, University of Alberta. Edmonton. Canada.