Research on Animal Production

fa مطالعه پویش کل ژنومی بر پایه آنالیز مسیر مرتبط با صفات تعداد کل بره متولد شده و سن اولین زایش در گوسفندان چند قلوزا Genome Wide Association Study Based on Pathway Analysis Relate to Total Number of Lambs Born and First Lambing Age in Prolificacy Sheep ژنتیک و اصلاح نژاد دام ژنتیک و اصلاح نژاد دام پژوهشي Research <div style="text-align: justify;">چکیده مبسوط مقدمه و هدف: بررسی معماری ژنتیکی صفات تولیدمثلی به&lrm;دلیل این&lrm;که تأثیر عمده&lrm;ای بر سیستم&lrm;های تولیدی در صنعت گوسفنداری دارد، مورد توجه محققین قرار گرفته است. هدف پژوهش حاضر، شناسایی مناطق ژنومی مؤثر بر تعداد کل نتاج متولد شده و سن اولین بره&lrm;زایی میش&lrm;های نژاد پربازده کایاس با استفاده از آرایه‌های ژنومی 50K بود. مواد و روش&lrm;ها: در این تحقیق، از اطلاعات ژنوتیپی و فنوتیپی 538 رأس از میش‌های با باروری بالا شامل تعداد کل بره متولد شده در طول عمر و سن اولین زایش استفاده شد. آنالیز در سه مرحله شامل تعیین مکان SNPهای معنی‌دار با ژن، ارتباط ژن‌ها به طبقات عملکردی و مسیرهای بیوشیمیایی و در ادامه آنالیز همبستگی بین هر یک از مسیرهای عملکردی با صفات فنوتیپی مورد نظر انجام گرفت. ارزیابی پویش ژنومی برای صفات تولید مثلی در نرم‌افزار GEMMA انجام شد و سپس با استفاده از بسته نرم&lrm;افزاری biomaRt2 برنامه R ژن‌های معنی‌داری که در داخل و یا 15 کیلوباز بالا و پایین&lrm;دست نشانگرهای معنی‌دار قرار داشتند، شناسایی شدند. در نهایت، آنالیز غنی‌سازی مجموعه‌های ژنی با برنامه برخط KOBAS با هدف شناسایی عملکرد بیولوژیکی ژن‌های نزدیک به مناطق انتخابی از طریق پایگاه‌های برخط GO، KEGG، Reactome، BioCyc و PANTHER انجام شد. یافته‌ها: در این پژوهش تعداد 11 نشانگر تک نوکلئوتیدی روی کروموزوم‌‌های 1، 2، 5، 7، 8، 10، 13، 15، 17، 22 و 23 شناسایی شدند. در این مناطق ژن‌های QULP1،AURKA،TEX12،DLG1T،ACVR1، LCP2 و PPFIA2 که با صفات تولیدمثلی در ارتباط هستند، قرار داشتند. برخی از این ژنهای شناسایی شده در این تحقیق با مطالعات قبلی هم&lrm;خوانی داشتند. در تحلیل غنی‌سازی مجموعه‌های ژنی، تعداد 19 مسیر بیولوژیکی مرتبط با صفات تولید مثلی شناسایی شدند. برخی از مسیرهای زیستی شناسایی شده در باروری، نرخ تخمک&lrm;اندازی، بیوسنتز استروژن، نرخ آبستنی، رشد و توسعه عضلات اسکلتی، رشد ابتدایی جنین و سن بلوغ نقش مهمی دارند. نتیج‌هگیری: &lrm; نتایج حاصل از این تحقیق می‌تواند نقش مکانیسم‌های ژنتیکی موثر بر صفات تولید مثلی بیشتر آشکار سازد. با توجه به تأیید مناطق قبلی پویش ژنومی و نیز شناسایی مناطق ژنومی جدید در این مطالعه، می توان با اطمینان بیشتراز یافته&lrm;های این پژوهش در برنامه‌های اصلاح نژادی برای صفات اقتصادی مهم در گوسفند استفاده نمود.</div> <div style="text-align: justify;">Extended Abstract Introduction and Objectives: Genetic architecture of sheep reproduction is increasingly gaining scientific interest due to the major impact on sheep production systems. The present study aimed to conduct for identifying the loci associated with total number of progeny born and first lambing age in highly prolific Chios sheep using the 50K arrays. Material and Methods: In this research, phenotypic and genotypic data related to total number of lambs born and first lambing age in lifetime and first lambing age were obtained from 538 highly prolific sheep. The gene set analysis consists basically in three different steps: the assignment of SNPs to genes, the assignment of genes to functional categories and finally the association analysis between each functional category and the phenotype of interest. Genome wide association study was performed with reproductive traits using GEMMA software. Using the biomaRt2 R package the SNP were assigned to genes if they were within the genomic sequence of the gene or within a flanking region of 15 kb up- and downstream of the gene. Finally, a gene enrichment analysis was performed with the KOBAS platform from online bioinformatics databases for the assignment of the genes to functional categories, the GO, KEGG, DAVID and PANTHER databases were used. Results: In this research, 11 SNP markers on chromosomes 1, 2, 5, 7, 8, 10, 13, 15, 17, 22 and 23 were identified. Also, we identified different sets of candidate genes related to reproductive traits: QULP1, AURKA, TEX12, DLG1T, ACVR1, LCP2 and PPFIA2 in Chios sheep. Some of these genes identified in this research were consistent with previous studies. In the enrichment analysis of gene sets, 19 biological pathways related to reproduction traits were identified. Some of these pathways have important role in fertilization, ovulation rate, estrogen biosynthesis, conception rate, skeletal muscle development, early development of the fetus and puberty. Conclusion: The results of this research can further reveal the role of genetic mechanisms affecting reproductive traits. Considering the conformation of previous genomic region and the new genomic regions identified in this study, the findings of this research can be used more confidently in breeding programs for important economic traits in sheep.</div> آنالیز غنی‌سازی, تک نوکلئوتیدی, چندشکلی تولید‌مثل, ژن کاندیدا, گوسفند Candidate gene, Enrichment analysis, Reproduction, Sheep, SNP 70 79 http://rap.sanru.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-928-4&slc_lang=fa&sid=1 Hossein Mohammadi حسین محمدی mohammadi13371364@gmail.com 100319475328460021119 100319475328460021119 Yes Department of Animal Sciences, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Arak University, Arak, Iran گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و محیط زیست، دانشگاه اراک، اراک، ایران Mohammad Shamsollahi محمد شمس اللهی h-mohammadi64@araku.ac.ir 100319475328460021120 100319475328460021120 No Department of Animal Sciences, Faculty of Agriculture, University of Ilam, Ilam, Iran گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ایلام، ایلام، ایران