تنوع ژنتیکی خط پدری اسب‌های ایرانی با استفاده از توالی یابی بخشی از کروموزوم Y

پژوهشهای علوم دامی ایران

مقاله 10، دوره 11، شماره 3 - شماره پیاپی 39، مهر 1398، صفحه 389-398   

نوع مقاله: علمی پژوهشی- ژنتیک و اصلاح دام و طیور

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijasr.v11i3.71507

نویسندگان

نعمت هدایت ایوریق^{* 1}؛ رضا خلخالی ایوریق¹؛ رضا سید شریفی²؛ مصطفی عمری¹

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

²گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقـق اردبیلی، اردبیل، ایران.

چکیده

علیرغم وجود تنوع بالا در ژنوم میتوکندریایی و خط مادری، تنوع کمی در کروموزوم Y و خط پدری در اغلب پستانداران، از جمله اسب‌ها وجود دارد. تاکنون مطالعات کمی در زمینه شناسایی تنوع ژنتیکی در کروموزوم Y اسب‌ها در جهان صورت گرفته است. در مطالعه کنونی، از تعداد 53 اسب از شش جمعیت نژادی مختلف در ایران شامل شامل اسب‌های موجود در باشگاه­های سوار کاری  شهرستان اردبیل (24 نمونه)، اسب‌های بومی شمال­غرب (باشگاه­ها) (17 نمونه)، اسب‌های کردی (15 نمونه)، اسب‌های عرب (10 نمونه)، اسب‌های دره شوری (10 نمونه) و اسب‌های قره‌باغ (5 نمونه)  نمونه‌گیری شده و برای شناسایی تنوع در کروموزوم Y قطعه 264 جفت بازی از طریق روش توالی­یابی سانگر مورد بررسی قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان داد که شش جایگاه متغیر در بین توالی‌ها وجود دارد که منجر به ایجاد نه هاپلوتایپ مختلف می‌شوند. از بین هاپلوتایپ‌های شناسایی شده، هاپلوتایپ دو (H-2) با در برگرفتن 15 نمونه، بزرگترین هاپلوتایپ محسوب شد. میانگین تنوع نوکلئوتیدی و تنوع هاپلوتایپی به ترتیب برابر با 0067/0 و 81/0 برآورد شد. هاپلوتایپ‌های یک (H-1) و دو (H-2) با در برگرفتن پنج نژاد از شش نژاد مورد مطالعه، متنوع‌ترین هاپلوتایپ‌ها بودند. اسب‌های عرب و دره‌شوری با فاصله ژنتیکی 00327/0 نزدیکترین نژادها و اسب‌های نمونه‌گیری شده از باشگاههای سوارکاری اردبیل و قره‌باغ با فاصله ژنتیکی 00822/0 دورترین نژادها نسبت به هم هستند. همچنین مشخص شد که برخلاف نژاد عرب، نژاد قره‌باغ دارای کمترین قرابت ژنتیکی پدری با اسب‌های ایرانی می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

اسب‌های ایرانی؛ تنوع ژنتیکی؛ خط پدری؛ کروموزوم Y؛ هاپلوتایپ

مراجع

1. Ali-Bek, D. K., A. S. Duduev., Z. A. Kokov., K. K., Amshokov, M. K. Zhekamukhov., A. M. Zaitsev and M. Reissmann. 2018. Genetic analysis of maternal and paternal lineages in Kabardian horses by uniparental molecular markers. Open veterinary journal, 8, 40-46.

2. Bigi, D., G. Perrotta, and P. Zambonelli. 2014. Genetic analysis of seven Italian horse breeds based on mitochondrial DNA D-loop variation. Animal genetics, 45(4): 593-595.

3. Brandariz-Fontes, C., J. A. Leonard., J. L. Vega-Pla., N. Backström., G. Lindgren., S. Lippold, and C. Rico., 2013. Y-chromosome analysis in retuertas horses. PloS one, 8(5): p.e64985.

4. Cinar Kul, B., N. Bilgen, J. A. Lenstra, O. Korkmaz Agaoglu, B. Akyuz, and O. Ertugrul. 2015. Y‐chromosomal variation of local goat breeds of Turkey close to the domestication centre. Journal of Animal Breeding and Genetics 132(6):449-453.

5. Correia, P. B. C., E. E. Baron, J. F. M. d. Silva, and Ó. C. Gardyn. 2017. Mitochondrial and Y chromosome genetic diversity in the Portuguese Lidia bovine breed. Revista Brasileira de Zootecnia 46(2):99-104.

6. Cunningham, E. P., J. J. Dooley., R. K. Splan, and D. G. Bradley. 2001. Microsatellite diversity, pedigree relatedness and the contributions of founder lineages to thoroughbred horses. Animal genetics, 32(6): 360-364.

7. FAOSTAT., 2014. Food and Agriculture Organization of the United Nations: Available at www.fao.org/faostat/en/#data/QA.

8. Han, H., Q. Zhang., K. Gao., X. Yue., T. Zhang., R. Dang., X. Lan., H. Chen, and C. Lei. 2015. Y-Single Nucleotide Polymorphisms Diversity in Chinese Indigenous Horse. Asian-Australasian journal of animal sciences, 28(8): 1066-1074.

9. Hedayat-Evrigh, N., M. Omri., A. Boustan., R. Seyedsharifi, and V. Vahedi. 2018. Genetic diversity and structure of Iranian horses’ population based on mitochondrial marker. Journal of Equine Veterinary Science. In press.

10. Kakoi, H., T. Tozaki., M. Kikuchi., K. Hirota., S. Nagata, and M. Takasu. 2016. P4017 Distribution of Y chromosomal haplotypes in Japanese native horse populations. Journal of Animal Science, 94, 86-87.

11. Khalili M. 2009. Horses and my expertise, Page 694. Nashr-e Zarre Publication, Iran.

12. Librado, P, and J. Rozas. 2009. DnaSP v5: a software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data. Bioinformatics, 25(11): 1451-1452.

13. Lindgren, G., N. Backström., J. Swinburne., L. Hellborg., A. Einarsson., K. Sandberg., G. Cothran., C. Vilà., M. Binns, and H. Ellegren. 2004. Limited number of patrilines in horse domestication. Nature genetics, 36(4): 335-336.

14. Ling, Y., Y. Ma., W. Guan., Y. Cheng., Y. Wang., J. Han., D. Jin., L. Mang, and H. Mahmut. 2010. Identification of Y chromosome genetic variations in Chinese indigenous horse breeds. Journal of Heredity, 101(5): 639-643.

15. Lippold, S., M. Knapp., T. Kuznetsova., J. A. Leonard., N. Benecke., A. Ludwig., M. Rasmussen., A. Cooper., J. Weinstock., E. Willerslev, and B. Shapiro. 2011. Discovery of lost diversity of paternal horse lineages using ancient DNA. Nature communications, 2: 450.

16. Moridi, M., A. A. Masoudi., R. Vaez Torshizi, and E. W. Hill. 2013. Mitochondrial DNA D-loop sequence variation in maternal lineages of Iranian native horses. Animal genetics, 44(2): 209-213.

17. Omri, M. 2017. Investigation of genetic structure in native horses’ population using mitochondrial marker in North-west of Iran. Master of Science Thesis in university of Mohaghegh Ardabili (in Persian).

18. Othman, O. E., K. F. Mahrous, and H. I. Shafey. 2017. Mitochondrial DNA genetic variations among four horse populations in Egypt. Journal of Genetic Engineering and Biotechnology, 15(2): 469-474.

19. Tamura, K., G. Stecher., D. Peterson., A. Filipski, and S. Kumar. 2013. MEGA6: molecular evolutionary genetics analysis version 6.0. Molecular biology and evolution, 30(12): 2725-2729.

20. Wallner, B., C. Vogl., P. Shukla., J. P. Burgstaller., T. Druml, and G. Brem. 2013. Identification of genetic variation on the horse y chromosome and the tracing of male founder lineages in modern breeds. PLoS One, 8(4): p.e60015.

21. Warmuth, V., A. Eriksson., M. A. Bower., G. Barker., E. Barrett., B. K. Hanks., S. Li., D. Lomitashvili., M. Ochir-Goryaeva., G. V. Sizonov, and V. Soyonov. 2012. Reconstructing the origin and spread of horse domestication in the Eurasian steppe. Proceedings of the National Academy of Sciences, 109(21): 8202-8206.