1- دانشگاه کردستان
2- موسسه تحقیقات علوم دامی کشور
3-
2- موسسه تحقیقات علوم دامی کشور
3-
چکیده: (29 مشاهده)
مقدمه و هدف: بررسی تنوع ژنتیکی و ساختار جمعیتی توسط اطلاعات شجره‌ای و نشانگرهای مولکولی می‌توانند الگوهای تفاوت ژنتیکی را که توسط روش‌های پرورشی در گذشته، جدایی جغرافیایی و انتخاب با واسطه انسان ایجاد شده‌اند را نشان دهند. اطلاعات از ساختار جمعیتی می‌تواند برای اجرای برنامه‌های اصلاحی، حفاظتی، پرورشی و مدیریتی مورد استفاده قرار گیرد. یکی از ابزارهای مهم جهت بررسی ساختار جمعیت‌ها تجزیه و تحلیل اطلاعات شجره است، که برای شناسایی تنوع ژنتیکی و تغییرات ژنتیکی منتقل شده از نسلی به نسل دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد. همچنین، تحلیل شجره قادر است تا برآوردی از پارامترهای مهم جمعیت مانند افزایش هموزیگوسیتی و کاهش هتروزیگوسیتی، همخونی و اندازه موثر جمعیت ارائه دهد. با وجودی که مطالعات زیادی در خصوص ساختار جمعیت اسب در دنیا با کمک اطلاعات شجره صورت گرفته است، اما گزارشات در این خصوص برای اسب‌های ایرانی تنها محدود به اسب اصیل ایرانی (عرب ایرانی) و ترکمن است. علاوه بر این، اسب کاسپین یکی از مهمترین نژادهای بومی ایران بوده و به عنوان یکی از قدیمی‌ترین نژادهای اسب در جهان شناخته می‌شود، اما مطالعه‌ای در خصوص ساختار جمعیت این نژاد با کمک اطلاعات شجره صورت نگرفته است. بنابراین، در این پژوهش ساختار جمعیت اسب کاسپین با کمک دو منبع اطلاعاتی شامل شجره انجمن حفاظت از اسب کاسپین (CCS)و انجمن جهانی کاسپین (ICS) بررسی شد.
مواد و روشها: در این پژوهش، از اطلاعات 1034 و 2264 راس اسب ثبت شده در شجره‌های CCS و ICS استفاده شد. پس از تصحیح خطاهای موجود در شجره‌ها، پارامترهای مهم جمعیتی برای هر یک از منابع اطلاعاتی به صورت جداگانه محاسبه گردید. ابتدا با نرم افزار CFC اطلاعات کلی از ساختار شجره‌های مورد مطالعه استخراج شید. همچنین، ضریب همخونی به کمک بسته نرم‌افزاری AGHmatrix در زبان برنامه نویسی R در هر دو جمعیت برآورد شد و روند تغییرات آن طی سال‌های مختلف بررسی گردید. اندازه موثر جمعیت (Ne) در هر دو شجره بر اساس روش افزایش فردی در همخونی با کمک purgeR محاسبه گردید. برآورد Ne بر اساس دو حالت مختلف شامل حالت اول استفاده از تمام افراد موجود در شجره، و حالت دوم استفاده از تنها اسب‌هایی که زنده بودند، انجام شد. در ادامه به وسیله همین بسته نرم‌افزاری تعداد افراد پایه‌گذار (Nf) و اجداد (Na)، تعداد معادل‌های ژنوم پایه‌گذار (Ng) و همچنین میزان انحراف از هاردی-واینبرگ برای هر دو شجره محاسبه شد. فاصله نسل بر اساس میانگین سن والدین برای چهار مسیر انتخابی شامل: 1) سیلمی به کره نر، 2) سیلمی به کره ماده، 3) مادیان به کره نر، و 4) مادیان به کره ماده محاسبه شد. در نهایت آماره شاخص کامل بودن شجره (PCI) به وسیله بسته نرم‌افزاری optiSel در زبان R برای هر دو شجره محاسبه شد.
یافتهها: مقدار PCI محاسبه شده بر اساس اطلاعات CCS و ICS به ترتیب تا نسل 2 و 4 بالای 70% بود، اما در نسل‌های بعد مقدار آن کاهش بسیار زیادی نشان داد. میزان همخونی مشاهده شده برای کل جمعیت برابر 794/0 (برای CCS) و 373/4 درصد (برای ICS) برآورد گردید و روند تغییرات همخونی مشاهده شده در هر دو منبع اطالاعاتی مثبت بود. میزان همخونی مشاهده شده در شجره CCS کمتر از ICS برآورد گردید که دلیل اصلی آن ناقص بودن بیشتر اطلاعات شجره ای در این منبع اطلاعاتی بود. به طور کلی Ne محاسبه شده برای هر دو شجره کمتر از 100 بود. همچنین Ne در زمانی که از کل شجره استفاده گردید برای شجره ICS (33/68 ± 03/13) تقریبا دو برابر Ne برآورد شده برای شجره CCS (86/32 ± 88/0) بود. مقدار Ne برآورد شده در حالتی که از اسب‌های زنده استفاده گردید، برای جمعیت‌های CCS و ICS به تریب 43/66 ± 39/14 و 40/32 ± 93/0 برآورد گردید. در کل مقادیر Ne برآورد شده با کمک اطلاعات شجره‌ای با برآوردهای انجام شده در مطالعات قبلی که با کمک اطلاعات ژنومی انجام شده بود، همخوانی نشان داد. مقدار Na و Nf محاسبه شده در دو شجره اختلاف بسیار زیادی نشان داد که نشان‌دهنده تاثیر نسبتا زیاد تنگههای جمعیتی در گذشته است. همچنین، با توجه به اختلاف بالای مشاهده شده بینN g 
(12/110 برای CCS و 25/13 برای ICS) و دیگر آماره‌ها شامل N f 
(333 برای CCS و 155 برای ICS) و N a 
(516 برای CCS و 996 برای ICS)، میزان تاثیر میزان تاثیر رانش ژنتیکی بر کاهش تنوع جمعیت نیز قابل توجه بود. مقدار انحراف برآورد شده از تعادل هاردی-واینبرگ در دو شجره مثبت بوده، که نشان از وجود مقدار کمی آمیزش جورشده مثبت بین افراد خویشاوند در هر دو شجره است.
نتیجه‌گیری: با وجودی که خاستگاه این نژاد در ایران است ولی شجره ثبتی دارای کیفیت کمتری نسبت به شجره جهانی آن بوده و نشان دهنده نیاز جدی برای ثبت دقیق‌تر شجره در ایران اسن. با توجه به برآوردهای Ne می‌توان گفت که جمعیت اسب کاسپین در شرایط بحرانی بوده و می‌بایست در خصوص حفظ تنوع ژنتیکی این نژاد برنامه مشخصی طراحی گردد. نتایج بررسی ساختار جمعیت مرجع نشان داد که با وجود تعداد کمتر اسب‌های ثبت شده در شجره CCS، اما وضعیت تنوع ژنتیکی در جمعیت ایران بهتر بوده و می‌توان از این منبع ژنتیکی برای بهبود شرایط اسب کاسپین در کل دنیا بهره جست. همچنین وجود آمیزش‌های بین خویشاوندی می‌تواند وضعیت موجود را بدتر نموده که انجام یک برنامه تلاقی کنترل شده برای کاهش آمیزش‌های خویشاوندی برای هر دو جمعیت می‌تواند به عنوان یک راه حل در نظر گرفته شود.
مواد و روشها: در این پژوهش، از اطلاعات 1034 و 2264 راس اسب ثبت شده در شجره‌های CCS و ICS استفاده شد. پس از تصحیح خطاهای موجود در شجره‌ها، پارامترهای مهم جمعیتی برای هر یک از منابع اطلاعاتی به صورت جداگانه محاسبه گردید. ابتدا با نرم افزار CFC اطلاعات کلی از ساختار شجره‌های مورد مطالعه استخراج شید. همچنین، ضریب همخونی به کمک بسته نرم‌افزاری AGHmatrix در زبان برنامه نویسی R در هر دو جمعیت برآورد شد و روند تغییرات آن طی سال‌های مختلف بررسی گردید. اندازه موثر جمعیت (Ne) در هر دو شجره بر اساس روش افزایش فردی در همخونی با کمک purgeR محاسبه گردید. برآورد Ne بر اساس دو حالت مختلف شامل حالت اول استفاده از تمام افراد موجود در شجره، و حالت دوم استفاده از تنها اسب‌هایی که زنده بودند، انجام شد. در ادامه به وسیله همین بسته نرم‌افزاری تعداد افراد پایه‌گذار (Nf) و اجداد (Na)، تعداد معادل‌های ژنوم پایه‌گذار (Ng) و همچنین میزان انحراف از هاردی-واینبرگ برای هر دو شجره محاسبه شد. فاصله نسل بر اساس میانگین سن والدین برای چهار مسیر انتخابی شامل: 1) سیلمی به کره نر، 2) سیلمی به کره ماده، 3) مادیان به کره نر، و 4) مادیان به کره ماده محاسبه شد. در نهایت آماره شاخص کامل بودن شجره (PCI) به وسیله بسته نرم‌افزاری optiSel در زبان R برای هر دو شجره محاسبه شد.
یافتهها: مقدار PCI محاسبه شده بر اساس اطلاعات CCS و ICS به ترتیب تا نسل 2 و 4 بالای 70% بود، اما در نسل‌های بعد مقدار آن کاهش بسیار زیادی نشان داد. میزان همخونی مشاهده شده برای کل جمعیت برابر 794/0 (برای CCS) و 373/4 درصد (برای ICS) برآورد گردید و روند تغییرات همخونی مشاهده شده در هر دو منبع اطالاعاتی مثبت بود. میزان همخونی مشاهده شده در شجره CCS کمتر از ICS برآورد گردید که دلیل اصلی آن ناقص بودن بیشتر اطلاعات شجره ای در این منبع اطلاعاتی بود. به طور کلی Ne محاسبه شده برای هر دو شجره کمتر از 100 بود. همچنین Ne در زمانی که از کل شجره استفاده گردید برای شجره ICS (33/68 ± 03/13) تقریبا دو برابر Ne برآورد شده برای شجره CCS (86/32 ± 88/0) بود. مقدار Ne برآورد شده در حالتی که از اسب‌های زنده استفاده گردید، برای جمعیت‌های CCS و ICS به تریب 43/66 ± 39/14 و 40/32 ± 93/0 برآورد گردید. در کل مقادیر Ne برآورد شده با کمک اطلاعات شجره‌ای با برآوردهای انجام شده در مطالعات قبلی که با کمک اطلاعات ژنومی انجام شده بود، همخوانی نشان داد. مقدار Na و Nf محاسبه شده در دو شجره اختلاف بسیار زیادی نشان داد که نشان‌دهنده تاثیر نسبتا زیاد تنگههای جمعیتی در گذشته است. همچنین، با توجه به اختلاف بالای مشاهده شده بین
(12/110 برای CCS و 25/13 برای ICS) و دیگر آماره‌ها شامل (333 برای CCS و 155 برای ICS) و (516 برای CCS و 996 برای ICS)، میزان تاثیر میزان تاثیر رانش ژنتیکی بر کاهش تنوع جمعیت نیز قابل توجه بود. مقدار انحراف برآورد شده از تعادل هاردی-واینبرگ در دو شجره مثبت بوده، که نشان از وجود مقدار کمی آمیزش جورشده مثبت بین افراد خویشاوند در هر دو شجره است.نتیجه‌گیری: با وجودی که خاستگاه این نژاد در ایران است ولی شجره ثبتی دارای کیفیت کمتری نسبت به شجره جهانی آن بوده و نشان دهنده نیاز جدی برای ثبت دقیق‌تر شجره در ایران اسن. با توجه به برآوردهای Ne می‌توان گفت که جمعیت اسب کاسپین در شرایط بحرانی بوده و می‌بایست در خصوص حفظ تنوع ژنتیکی این نژاد برنامه مشخصی طراحی گردد. نتایج بررسی ساختار جمعیت مرجع نشان داد که با وجود تعداد کمتر اسب‌های ثبت شده در شجره CCS، اما وضعیت تنوع ژنتیکی در جمعیت ایران بهتر بوده و می‌توان از این منبع ژنتیکی برای بهبود شرایط اسب کاسپین در کل دنیا بهره جست. همچنین وجود آمیزش‌های بین خویشاوندی می‌تواند وضعیت موجود را بدتر نموده که انجام یک برنامه تلاقی کنترل شده برای کاهش آمیزش‌های خویشاوندی برای هر دو جمعیت می‌تواند به عنوان یک راه حل در نظر گرفته شود.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
