مقایسه روش‌های تجزیه مؤلفه‌‌های اصلی (PCA) و تجزیه تشخیصی مؤلفه‌های اصلی (DAPC) در بررسی ساختار جمعیتی نژادهای اسب آخال‌تکه، عرب و کاسپین با استفاده از اطلاعات ژنومی

پژوهشهای علوم دامی ایران

مقاله 10، دوره 13، شماره 3 - شماره پیاپی 47، 1400، صفحه 453-462   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/ijasr.0621.39343

نویسندگان

نسرین بابایی¹؛ عباس رافت¹؛ محمد حسین مرادی^{* 2}؛ محمد رضا فیضی درخشی³

¹گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

²گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه اراک، اراک، ایران

³گروه کامپیوتر، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده

ابداع روش­های تعیین ژنوتیپ با توان بالا و مقرون به صرفه طی سالیان اخیر، امکان ارزیابی ساختار ژنتیکی و ارتباط میان جمعیت­های یک گونه را با استفاده از اطلاعات ژنومی فراهم ساخته است. بررسی ساختار جمعیتی بر اساس نشانگرهای گسترده در سطح ژنوم، اطلاعات ارزشمندی در ارتباط با روابط تکاملی و دسته­بندی زیرجمعیت­ها فراهم می­کند. هدف از این تحقیق مقایسه دو روش­ تجزیه مؤلفه­های اصلی (PCA) و تجزیه تشخیصی مؤلفه‌های اصلی (DAPC) در بررسی ساختار و روابط بین جمعیتی سه نژاد اسب موجود در منطقه خاورمیانه شامل آخال­تکه، عرب و کاسپین بود. به این منظور از داده­های ژنومی بدست آمده از آرایه­هایIllumina 50K SNP Beadchip  در 61 نمونه از این نژادها استفاده شد. این تحقیق با همکاری پروژه کنسرسیوم تنوع ژنتیکی اسب (EGDC) انجام شد و کدهای مورد نیاز برای آنالیز داده­ها در نرم­افزار R تهیه شدند. نتایج حاصل نشان داد که در هر دو روش 8/10 درصد واریانس توسط دو مؤلفه اول توجیه می­شود و هر دو روش سه جمعیت را جدا از هم خوشه­بندی کردند. معیار ارزیابی تعداد بهینه خوشه­بندی برای روش DAPC، معیار اطلاعات بیزی (BIC) بود که تعداد K=3 بهترین نتیجه را با کمترین BIC نشان داد. روش DAPC نسبت به روش PCA با نتایج بهتری همراه بود .در تعیین شمار بهینة K بهتر از روش PCA عمل کرد و تصویر بهتری از ارتباط بین افراد ارائه داد. همچنین در انتساب افراد به گروه­های خود هر دو روش صحت بسیار خوبی ارائه دادند. در مجموع نتایج این تحقیق نشان می­دهد با وجود اینکه نتایج تحقیقات گذشته این سه جمعیت را که مربوط به منطقه خاورمیانه هستند در یک خوشه از درخت همسایگی قرار می­دهند، ولی با توجه به نتایج این پژوهش و با استفاده از روش­های مورد استفاده در این تحقیق، سه نژاد به صورت مجزا گروه­بندی می­شوند و DAPC می­تواند تصویر بهتری از روابط بین جمعیتی در نژادهای اسب ارائه دهد.

کلیدواژه‌ها

روش‌های DAPC و PCA؛ ساختار جمعیت؛ نژادهای اسب خاورمیانه؛ نشانگرهای SNP

مراجع