بررسی فیلوژنی شترهای تک کوهانه و دو کوهانه ایران براساس توالی ژن 16S rRNA

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه کشاورزی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

2 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه جیرفت، جیرفت، ایران

10.22034/aej.2020.122277

چکیده

شتر گونه ­ای بسیار مقاوم در برابر خشکی است که در سخت­ ترین شرایط آب و هوایی، محصولاتی مانند شیر و گوشت تولید می ­کند. با توجه به این ­که تعداد شترهای ایران در حال کاهش است، برای حفظ و بهبود تولیدات این گونه، مطالعات کاربردی ژنتیکی ضروری است. هدف از انجام این مطالعه، بررسی بیوانفورماتیکی و فیلوژنتیکی توالی نوکلئوتیدی ژن 16SrRNA میتوکندریشترهای تک­ کوهانه و دوکوهانه ایرانی بود. در پژوهش حاضر از 10 نمونه شتر دوکوهانه و 10 نمونه شتر تک­ کوهانه مناطق مختلف، نمونه خون جمع آوری شد. پس از استخراج DNA، ژن 16SrRNA میتوکندریایی به طول 1512جفت باز با استفاده از آغازگرهای اختصاصی تکثیر شد. هم ­ردیفی کامل نوکلئوتیدی شترهای تک­ کوهانه و دوکوهانه ایرانی با روش اتوماتیک سانگر صورت گرفت و سپس توالی­ های به ­دست آمده با توالی­ های حاصل از مطالعات دیگر مقایسه شد. نتایج به ­دست آمده نشان داد شباهت نوکلئوتیدی ژن 16SrRNA میتوکندریایی با هم ­ردیفی کامل سایر شترسانان موجود در بانک جهانی ژن 93/98 تا 100 درصد محاسبه گردید. مقایسه هم ­ردیفی نوکلئوتیدی، رسم ماتریس فواصل ژنتیکی و رسم درخت فیلوژنتیکی هم ­ردیفی کامل حاصله از آنالیز فاصله ژنتیکی نشان داد که شترهای تک­ کوهانه ایران بیش ­ترین شباهت با شتر تک ­کوهانه عربی و شترهای دوکوهانه ایران بیش ­ترین شباهت با شتر دوکوهانه باختری دارد. هم­ چنین ترسیم این درخت نشان داد که جمعیت شترهای ایرانی یک گروه مونوفیلتیک هستند.

کلیدواژه‌ها


  1. ازغندی، م.، 1394. توالی ‌یابی و بررسی بیوانفورماتیکی ژنوم میتوکندری شترهای تک ‌کوهانه و دوکوهانه ایرانی. پایان­ نامه کارشناسی ارشد، گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد.
  2. رودباری، ز. و نصیری، خ.، 1398. بررسی تنوع ژنتیکی و اثر انتخاب ژن­ های RNA ریبوزومی و ناقل در ژنوم میتوکندری شترهای تک کوهانه و دو کوهانه. فصلنامه محیط زیست جانوری. دوره 11، شماره 4، صفحات 33 تا 38.
  3. زارعی، ف. و علی ­پناه، ه.، 1392. مقایسه بیوانفورماتیکی چهار ژن‌ mtDNA مربوط به جمعیت ‌های سوزن ماهی (Syngnathus abaster) در تالاب‌های ناحیه غرب مدیترانه به ­منظور بررسی روابط فیلوژنتیک، تاریخ دموگرافیک و شناسایی ساختار ژنتیک جمعیت. نشریه علمی فیزیولوژی و بیوتکنولوژی آبزیان. جلد 1، شماره 2، صفحات 1 تا 35.
  4. شهابی، ا. و طهمورث­ پور، م.، 1394. تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی و فیلوژنتیکی ژن ­های NADH3 وNADH4L ژنوم میتوکندری شتر دوکوهانه ایران. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی. جلد 7، شماره 3، صفحات 163 تا 174.
  5. عباسی ­دلویی، ط.؛ سخاوتی، م.ه. و طهمورث ­پور، م.، 1395. تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی و فیلوژنتیکی ژن COX3 میتوکندری شترهای تک کوهانه و دوکوهانه ایران. پژوهش ­های علوم دامی ایران. جلد 8. شماره 2، صفحات 361تا 369.
  6. Aliabadian, M. and Nijman, V., 2012. Mitochondrial sequence divergence suggests old world a new world barn owls are genetically distinct. Iranian Journal of Anim Biosystematics. Vol. 8, No. 1, pp: 47-55.
  7. Agrawal, R.P.; Jain, S.; Shah, S.; Chopra, A. and Agarwal, V., 2011. Effect of camel milk on glycemic control and insulin requirement in patients with type 1 diabetes: 2-years randomized controlled trial. Eur J Clin Nutr. Vol. 65, pp: 1048-1052.
  8. Ahmed, M.M.; El-Shazly, S.A.; Sayed, S.M. and Amer, S.A., 2013. Molecular study of energy related mitochondrial genes in Arabian and Bactrian camels. American Journal of Biochemistry and Biotechnology. Vol. 9, pp: 61-70.
  9. Ansari-Renani, H.; Salehi, M.; Ebadi, Z. and Moradi, M.S., 2010. Identification of hair follicle characteristics and activity of one and two humped camels. Small Ruminant Research. Vol. 90, No.1, pp:64-70.
  10. Bahbahani, H.; Musa, H.; Wragg, H.; Shuiep, D.; Almathen, E. and Hanotte, O., 2019. Genome Diversity and Signatures of Selection for Production and Performance Traits in  Dromedary Camels. Frontiers in genetics. Vol. 10, pp: 893.
  11. Cui, P.; Ji, R. and Ding, F., 2007. A complete mitochondrial genome sequence of the wild two humped camel (Camelus bactrianus ferus). J evolutionary history of camelidae. BMC Genomics. Vol. 8, pp: 241.
  12. Duchemin, S.I.; Colombani, C.; Legarra, A.; Baloche, G.; Larroque, H. and Astruc, J.M., 2011. Genomic selection in the French Lacaune dairy sheep breed. J Dairy Sci. Vol. 95, pp: 2723-2733.
  13. Hall, T.A. and Carlsbad, C., 2011. BioEdit: important software for molecular biology. GERF Bulletin of Biosciences. Vol. 2, No. 1, pp: 60-61.
  14. Hayes, B.J.; Bowman, P.J.; Chamberlain, A.J. and Goddard, M.E., 2009. Invited review: Genomic selection in dairy cattle: Progress and challenges. J Dairy Sci. Vol. 92, pp: 433-443.
  15. FAO. 2019. Faostat database collections Food and Agriculture Organization of the United Nations. http://www.fao.org/faostat/en/#data/QA/visualize.
  16. Heshmati, G.A. and Squires, V.R., 2013. Combating desertification in Asia, Africa and the Middle East. Springer.
  17. Hashim, M.W.; Galal, Y.M.; Ali, M.; Khalafalla, A. and Hamid, A.S., 2015. Dromedary camels in Sudan, types and sub types, distribution and movement. Int. J. Pharm. Res. Anal. Vol. 5, pp: 8-12.
  18. Ji, R.; Cui, P.; FDing, P.; Geng, H.; Gao, H.; Zhang, J.; Yu, S.; Hu, A. and Meng, H., 2009. Monophyletic origin of domestic bactrian camel (Camelus bactrianus) and its evolutionary relationship with the extant wild camel (Camelus bactrianus ferus). Animal Genetics. Vol. 40, pp: 377-382.
  19. Khalkhali-Evrigh, R.; Hafezian, S.H.; Hedayat-Evrigh, N.; Farhadi, A. and Bakhtiarizadeh, M.R., 2018. Genetic variants analysis of three dromedary camels using whole genome sequencing data. PloS one. Vol. 13, No. 9, pp: 102-109.
  20. Lehane, S., 2014. The Iranian water crisis.Future Directions International.http://www. futuredirections.org.au/publication/the-iranian-water-crisis.
  21. Muhire, BM.; Varsani, A. and Martin, D.P., 2014. SDT: A Virus Classification Tool Based on Pairwise Sequence Alignment and Identity Calculation. PLoS ONE. Vol. 9, No. 9, pp: 119-123.
  22. Musa, H.; Shuiep, H. and El-Zubeir, E.S., 2006. Camel husbandry among pastoralists in Darfur, Western Sudan. Nomadic Peoples. Vol. 10, pp: 101-105.
  23. Patwardhan, A.; Ray, S. and Roy, A., 2014. Molecular markers in phylogenetic studies-A Review. J Phylogenetics Evol Biol. Vol. 131, No. 2, pp: 1-9.
  24. Romli, F.; Abu, N.; Khorshid, F.A.; Syed Najmuddin, S.U.; Keong, Y.S. and Mohamad, N.E.l., 2016. The Growth Inhibitory Potential and Antimetastatic Effect of Camel Urine on Breast Cancer Cells in Vitro and in Vivo. Integr Cancer Ther.
  25. Ramos-Onsins, S.E. and Rozas, J., 2002. Statistical properties of new neutrality tests against population growth. Molecular Biology and Evolution. Vol. 19, No. 12, pp: 2092-2100.
  26. Brejnev, M.M.; Varsani, A. and Patrick Martin, D., 2014. SDT: A Virus Classification Tool Based on Pairwise Sequence Alignment and Identity Calculation.
  27. Tribout, T.; Larzul, C. and Phocas, F., 2012. Efficiency of genomic selection in a purebred pig male line. J Anim Sci. Vol. 90, pp: 4164-4176.
  28. Tsogtgerel, M.B.; Munkhtogtokh, S. and Nansalmaa, L.S., 2017. 16S rRNA Gene Sequence Analysis of Snow Leopard, Gray Wolf, Horse and Bactrian camel in Mongolia. Journal of Agricultural Science and Technology. VoL. 7, pp: 56-66.
  29. Tamura, K.; Peterson, D.; Peterson, N.; Stecher, G.; Nei, M. and Kumar, S., 2011. MEGA5: Molecular Evolutionary Genetics Analysis using Maximum Likelihood, Evolutionary Distance, and Maximum Parsimony Methods. Molecular Biology and Evolution. Vol. 28, pp: 2731-273.
  30. Van de Peer, Y., 2009. Phylogenetic inference based on distance methods: Theory.
  31. Lemey, P.;Salemi, M. and Van Damme, A.M., 2009.The phylogenetic handbook: a pratical approach tophylogenetic analysis and hypothesis testing. Cambridge University Press. pp: 142-160.