تابستان
برگشت به فهرست مقالات |
برگشت به فهرست نسخه ها
1- دانشجوی دکترای ژنتیک و اصلاح دام و طیور، دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان. دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی. ملاثانی. ایران
2- استاد گروه علوم دامی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان. دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی. اهواز. ایران.
3- 3. دانشیار گروه علوم دامی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان. دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی. اهواز. ایران.
4- 4. استادیار مرکز تحقیقات مهندسی سطح پیشرفته و نانومواد، گروه مهندسی برق، دانشگاه آزاد واحد اهواز. ایران.
2- استاد گروه علوم دامی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان. دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی. اهواز. ایران.
3- 3. دانشیار گروه علوم دامی دانشگاه کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان. دانشکده علوم دامی و صنایع غذایی. اهواز. ایران.
4- 4. استادیار مرکز تحقیقات مهندسی سطح پیشرفته و نانومواد، گروه مهندسی برق، دانشگاه آزاد واحد اهواز. ایران.
چکیده: (37 مشاهده)
مقدمه و هدف: در حال حاضر، تعیین جنسیت طیور بر اساس تفاوتهای ظاهری نر و ماده توسط تکنسین های ماهر انجام می شود. این موضوع نیازمند نیروی ماهر است که سبب اتلاف وقت نیز میشود. طیفسنجی رامان یک تکنیک تحلیلی است که بر اساس پراکندگی نور و اثرات ارتعاشی مولکولها عمل میکند و به عنوان ابزاری غیرمخرب برای تحلیل ساختار شیمیایی و شناسایی مواد مختلف شناخته شده است. این روش برای اولین بار توسط فیزیکدان هندی، چاندرا سخار ونکتا رامان، در سال 1930 کشف شد و به خاطر این دستاورد جایزه نوبل را دریافت کرد. در این روش، نمونهها با استفاده از لیزر تحریک میشوند و نور پراکنده شده از آنها اطلاعاتی درباره ساختار و ویژگیهای بیوشیمیایی آنها ارائه میدهد. یکی از کاربردهای مهم طیفسنجی رامان، تعیین جنسیت جنین جوجهها در تخممرغ است. با توجه به تفاوتهای بیوشیمیایی میان سلولهای پرندگان نر و ماده، این تکنیک میتواند به شناسایی جنسیت تخممرغها بر اساس تجزیه و تحلیل سلولهای خون کمک کند. این موضوع به ویژه در صنعت طیور اهمیت دارد، زیرا جوجههای با جنسیت ناخواسته معمولاً پس از جوجهریزی کشته میشوند و استفاده از طیفسنجی رامان میتواند به کاهش این ضایعات اقتصادی و اخلاقی کمک کند. ترکیبات خون جنین جوجه با گذشت زمان، از تولید اولیه گلبولهای قرمز تا توسعه کامل سیستم خونی تغییرات قابل توجهی را تجربه میکند. لذا این مطالعه برای تعیین مناسبترین زمان برای تعیین جنسیت جنین مرغ بومی ایران از طریق آنالیز خون با استفاده از طیفسنجی میکرو رامان UniRAM اجرا شد.
مواد و روشها: تخممرغهای بارور بهمنظور طی کردن مراحل جنینی به دستگاه جوجهکشی در دمای 8/37 درجه سانتیگراد و رطوبت 53 درصد درون دستگاه جوجه کشی قرار داده شدند. جنینها در سنین 5/3، 5، 8 و 13 روزگی به طور جداگانه با استفاده از دستگاه طیفسنجی میکرو رامان UniRAMبا طول موج 785 نانومتر تحت ارزیابی قرار گرفتند. به منظور نمایش رگهای جنینی، یک سیستم دوربین توسعه یافته است که بهطور خودکار رگ مناسب را شناسایی کرده و تمرکز پرتو لیزر را روی آن متمرکز میکند. طیفهای بهدست آمده از طیفسنج رامان با استفاده از نرمافزار Origin رسم شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. از جمله شاخصهای اصلی مورد استفاده برای تجزیه و تحلیل طیف رامان، شدت پیکهای رامانی و نسبت شدت پیکهای غالب بودند. پس از اتمام مراحل آنالیز، به منظور تایید جنسیت جنینها، آنها را از تخممرغ خارج و فرآیند استخراجDNA با استفاده از کیت استخراج Animal Tissue DNA Isolation ساخت شرکت دنازیست انجام شد. سپس کمیت و کیفیت DNA استخراجشده با استفاده از دستگاه نانودراپ مدل (Thermo Scientific NanoDROP. 2000C، کشور آمریکا) و الکتروفورز ژل مورد بررسی قرار گرفت. ژن اتصال DNA، کروموبوکس هلیکاز 1 (CHD) بهعنوان ژن تعیین جنسیت استفاده شد و آغازگرهای اختصاصی برای آن طراحی شد. به منظور تعیین جنسیت نمونهها با استفاده از آغازگرهای طراحی شده، ابتدا واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) انجام گرفت و در نهایت نتیجه آزمایش روی ژل آگارز دو و نیم درصد مشاهده شد.
یافتهها: طبق نتایج این مطالعه، تفاوتهای معنیداری در میانگین شدت فلورسانس بین جنسهای نر و ماده تخممرغها مشاهده شد، هرچند که همپوشانی زیادی وجود داشت. یکی از نمودارهای مورد بررسی در این پژوهش نمودار شمعی بود. این نمودار نشان میدهد که چگونه پیکهای غالب در روزهای مختلف جوجهکشی برای تخممرغهای مورد آزمایش توزیع شدهاند. همچنین، این نمودار توزیع آماری دادهها را نشان میدهد که اطلاعاتی در مورد شاخصهای مرکزی را در بر دارد. در نهایت، بیشترین تفاوت شدت فلورسانس در روز 5/3 جوجهکشی ثبت شد، جایی که طیف فلورسانس خون نر و ماده شکلهای متمایزی را نشان داد. پس از روز 4 جوجهکشی، شدت فلورسانس در جوجههای نر بیشتر باقی ماند، اما شکل طیفی به سرعت کاهش یافت و تا روز 5 بهطور کامل از بین رفت. این تفاوتها به دلیل تفاوت در تولید گلبولهای قرمز و هموگلوبین متفاوت بین دو جنس و تأثیر کروموزومهای جنسی بر ساختار گنادها است. تفاوت در مقدار هموگلوبین به تفاوت در اشباع اکسیژن خون نرها و مادهها مرتبط است، بهطوری که خون نر احتمالاً دارای میل اکسیژن بیشتری نسبت به خون ماده است. جوجههای نر دارای کروموزومهای ZZ و جوجههای ماده دارای کروموزومهای ZW هستند که این تفاوت در ساختار ژنتیکی منجر به تمایز در ویژگیهای فیزیولوژیک و بیوشیمیایی و تمایز در ساختار گنادها میشود. برای تایید نتایج تعیین جنسیت توسط طیفسنجی میکرورامان از واکنش زنجیرهای پلیمراز استفاده شد. نتایج الکتروفورز ژل آگاروز، دو باند با طولهای 461 و 322 جفت باز برای جنینهای با جنسیت ماده (ZW) و یک قطعه به طول 461 جفت باز برای جنینهای با جنسیت نر (ZZ) نشان داد.
نتیجهگیری: با توجه به بررسیهای انجام شده در این مطالعه، روز 5/3 انکوباسیون بهعنوان مناسبترین زمان برای تعیین جنسیت جنین مرغ بومی با استفاده از طیفسنجی میکرو رامان شناخته شد. از جمله مزایای روشهای طیفسنجی و فلورسانس شامل دقت زیاد و زمان تحلیل کوتاه است که میتواند به توسعه سیستمهای صنعتی برای تعیین جنسیت تخممرغها کمک کند. این روش ترکیبی از تکنیکهای پیشرفته طیفسنجی رامان و تجزیه و تحلیل ژنتیکی برای تعیین جنسیت جوجهها در مراحل اولیه جوجهکشی را ارائه میدهد که میتواند بهطور مؤثری در صنعت طیور مورد استفاده قرار گیرد.
مواد و روشها: تخممرغهای بارور بهمنظور طی کردن مراحل جنینی به دستگاه جوجهکشی در دمای 8/37 درجه سانتیگراد و رطوبت 53 درصد درون دستگاه جوجه کشی قرار داده شدند. جنینها در سنین 5/3، 5، 8 و 13 روزگی به طور جداگانه با استفاده از دستگاه طیفسنجی میکرو رامان UniRAMبا طول موج 785 نانومتر تحت ارزیابی قرار گرفتند. به منظور نمایش رگهای جنینی، یک سیستم دوربین توسعه یافته است که بهطور خودکار رگ مناسب را شناسایی کرده و تمرکز پرتو لیزر را روی آن متمرکز میکند. طیفهای بهدست آمده از طیفسنج رامان با استفاده از نرمافزار Origin رسم شده و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. از جمله شاخصهای اصلی مورد استفاده برای تجزیه و تحلیل طیف رامان، شدت پیکهای رامانی و نسبت شدت پیکهای غالب بودند. پس از اتمام مراحل آنالیز، به منظور تایید جنسیت جنینها، آنها را از تخممرغ خارج و فرآیند استخراجDNA با استفاده از کیت استخراج Animal Tissue DNA Isolation ساخت شرکت دنازیست انجام شد. سپس کمیت و کیفیت DNA استخراجشده با استفاده از دستگاه نانودراپ مدل (Thermo Scientific NanoDROP. 2000C، کشور آمریکا) و الکتروفورز ژل مورد بررسی قرار گرفت. ژن اتصال DNA، کروموبوکس هلیکاز 1 (CHD) بهعنوان ژن تعیین جنسیت استفاده شد و آغازگرهای اختصاصی برای آن طراحی شد. به منظور تعیین جنسیت نمونهها با استفاده از آغازگرهای طراحی شده، ابتدا واکنش زنجیره ای پلیمراز (PCR) انجام گرفت و در نهایت نتیجه آزمایش روی ژل آگارز دو و نیم درصد مشاهده شد.
یافتهها: طبق نتایج این مطالعه، تفاوتهای معنیداری در میانگین شدت فلورسانس بین جنسهای نر و ماده تخممرغها مشاهده شد، هرچند که همپوشانی زیادی وجود داشت. یکی از نمودارهای مورد بررسی در این پژوهش نمودار شمعی بود. این نمودار نشان میدهد که چگونه پیکهای غالب در روزهای مختلف جوجهکشی برای تخممرغهای مورد آزمایش توزیع شدهاند. همچنین، این نمودار توزیع آماری دادهها را نشان میدهد که اطلاعاتی در مورد شاخصهای مرکزی را در بر دارد. در نهایت، بیشترین تفاوت شدت فلورسانس در روز 5/3 جوجهکشی ثبت شد، جایی که طیف فلورسانس خون نر و ماده شکلهای متمایزی را نشان داد. پس از روز 4 جوجهکشی، شدت فلورسانس در جوجههای نر بیشتر باقی ماند، اما شکل طیفی به سرعت کاهش یافت و تا روز 5 بهطور کامل از بین رفت. این تفاوتها به دلیل تفاوت در تولید گلبولهای قرمز و هموگلوبین متفاوت بین دو جنس و تأثیر کروموزومهای جنسی بر ساختار گنادها است. تفاوت در مقدار هموگلوبین به تفاوت در اشباع اکسیژن خون نرها و مادهها مرتبط است، بهطوری که خون نر احتمالاً دارای میل اکسیژن بیشتری نسبت به خون ماده است. جوجههای نر دارای کروموزومهای ZZ و جوجههای ماده دارای کروموزومهای ZW هستند که این تفاوت در ساختار ژنتیکی منجر به تمایز در ویژگیهای فیزیولوژیک و بیوشیمیایی و تمایز در ساختار گنادها میشود. برای تایید نتایج تعیین جنسیت توسط طیفسنجی میکرورامان از واکنش زنجیرهای پلیمراز استفاده شد. نتایج الکتروفورز ژل آگاروز، دو باند با طولهای 461 و 322 جفت باز برای جنینهای با جنسیت ماده (ZW) و یک قطعه به طول 461 جفت باز برای جنینهای با جنسیت نر (ZZ) نشان داد.
نتیجهگیری: با توجه به بررسیهای انجام شده در این مطالعه، روز 5/3 انکوباسیون بهعنوان مناسبترین زمان برای تعیین جنسیت جنین مرغ بومی با استفاده از طیفسنجی میکرو رامان شناخته شد. از جمله مزایای روشهای طیفسنجی و فلورسانس شامل دقت زیاد و زمان تحلیل کوتاه است که میتواند به توسعه سیستمهای صنعتی برای تعیین جنسیت تخممرغها کمک کند. این روش ترکیبی از تکنیکهای پیشرفته طیفسنجی رامان و تجزیه و تحلیل ژنتیکی برای تعیین جنسیت جوجهها در مراحل اولیه جوجهکشی را ارائه میدهد که میتواند بهطور مؤثری در صنعت طیور مورد استفاده قرار گیرد.
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
