شناسایی هاپلوگروه های مادری جمعیت اسب های استان اردبیل با استفاده از ناحیه کنترل ژنوم میتوکندریایی

نوع مقاله : تنوع زیستی

نویسندگان

1 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی مغان، دانشگاه محقق اردبیلی، مغان، ایران

چکیده

حفظ نژادهای بومی از اهداف مهم اصلاح نزادی محسوب می‌شود و جهت شناسایی ساختار ژنتیکی جمعیت باقی ­مانده اساس حفظ نژادی است. لذا این پژوهش با هدف بررسی ساختار ژنتیکی اسب ­های استان اردبیل و مقایسه با دیگر نژادهای خارجی با استفاده از ناحیه کنترل (D- loop) ژنوم میتوکندریایی انجام گرفت. جهت انجام آزمایش DNA ژنومی استخراج و مستقیماً پس از تکثیر 430 جفت بازی از ناحیه کنترل با استفاده از روش سنگر از 100 رأس اسب بومی مربوط به استان اردبیل توالی ­یابی گردید. آنالیز توالی‌ها منجر به شناسایی 43 جایگاه چندشکلی شد که منجر به ایجاد  40 هاپلوتیپ مختلف گردید که براساس هاپلوگروه ­های شناسایی شده در 9 هاپلوگروه (A،B ،C ، G ،I ،L ،M ،P  و Q) قرار گرفتند. مقدار تنوع نوکلئوتیدی، تنوع هاپلوتیپ و  Dتاجیما در اسب­ های بومی استان اردبیل به ­ترتیب 0/02412، 0/877 و 0/571- به ­دست آمد. میزان تاجیما انحراف معنی‌داری را نشان نداد. نتایج این مطالعه نشان داد که خط مادری در اسب­ های اردبیل از تنوع بالایی برخوردار است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Maternal Haplogroup identification of horse population in Ardabil province using mitochondrial control region

نویسندگان [English]

  • Mostafa Omri kolankoh 1
  • Nemat Hedayat Evrigh 1
  • Azadeh Boustan 2
  • Reza Seyedsharifi 1
  • Vahid Vahedi 2
  • Reza khalkhali evrigh 2
1 Department of Animal Sciences, Faculty of Agriculture and Natural Resources, Mohagheq Ardabili University, Ardabil, Iran
2 Department of Animal Sciences, Faculty of Agriculture and Natural Resources of Moghan, University of Mohaghegh Ardabili, Moghan, Iran
چکیده [English]

Conservation of indigenous animal is one of the main goals of animal breeding and identification of genetic structure of population is the basis for breed conservation. The aim of this study was to evaluate the genetic structure and the genetic relationship between native horses’ in Ardabil Province using mitochondrial D-loop region. Blood samples were collected from 100 horses. Total DNA was extracted and 430 bp of D-Loop region (hyper variable) were amplified and sequenced using Sanger sequencing method. The analysis of data led to identify 48 polymorphic sites that create 52 haplotypes. The plotted phylogenic tree for haplotypes of Iranian native horses is placed in the 9 haplogroups including A, B, C, G, I, L, M, P and Q. Genetic and haplotype diversity values were 0.0241 and 0.877, respectively. Tajima D was calculated -0.571 which was not significant (p>0.1). Results of this study indicated that the maternal line of Ardabil horses had high genetic diversity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Indigenous Horse
  • Haplotype
  • Nucleotide diversity
  • Genetic diversity
  • mitochondrial genome
  1. صارمیان ­فر، م.؛ موحدی، ا.؛ رافعی ­بروجنی، م. و نجفی، م.، 1393. تأثیر آموزش مهارت­ های اسب سواری بر تعاملات اجتماعی کودکان دارای اختلالات طیف اوتیسم. نشریه رفتارحرکتی. شماره 21، صفحات 23 تا 46.
  2. شرقی، ق. و نوروزیان، م.ع.، ۱۳۸۹. اصول پرورش اسب. انتشارات نوربخش تهران.
  3. Achilli, A.; Olivieri, A.; Soares, P.; Lancioni, H.; Kashani, B.H.; Perego, U.A. and Felicetti, M., 2012. Mitochondrial genomes from modern horses reveal the mhaplogroups that underwent domestication. Proceedings of the National Academy of Sciences. Vol. 109, pp: 2449-2454.
  4. Alakbarl, F., 2016. Horses of Azerbaijan a Historical Survey Baku. AAMH41 P.
  5. Bandelt, H.J.; Forster, P. and Rohl, A., 1999. Median joining networksfor inferring intraspecific phylogenies. Molecular Biology and Evolution. Vol. 16, pp: 37-48.
  6. Bowling, A.T.; Del Valle, A. and Bowling, M., 2000. A pedigree‐based study of mitochondrial d‐loop DNA sequence variation among Arabian horses. Animal Genetics. Vol. 31, pp: 1-7.
  7. Cardinali, I.; Lancioni, H.; Giontella, A.; Capodiferro, M.; Capomaccio, S.; Buttazzoni, L.; Biggio, G.; Cherchi, R.; Albertini, E.; Olivieri, A.; Cappelli, K.; Achilli, A. and Silvestrelli, M., 2016. An Over view of ten Italian horse breeds through mitochondrial DNA. PLoSONE. Vol. 11, pp: e0153004.
  8. Fotovati, A., 2000. Persian horse breeds from ancient time to present and their rules in development of world horse breeds. Asian Australasian Journal of Animal Science. Vol. 13, pp: 401-401.
  9. Gaur, U.; Tantia, M.S.; Mishra, B.; Bharani Kumar, S.T.; Vijh, R.K. and Chaudhury, A., 2018. Mitochondrial D-loop analysis for uncovering the population structure and genetic diversity among the indigenous duck (Anas platyrhynchos) populations of India. Mitochondrial DNA Part A. Vol. 29, No. 2, pp: 212-219.
  10. Głażewska, I., 2010. Speculations on the origin of the Arabian horse breed. Livestock Science. Vol. 129, pp: 49-55.  
  11. Głażewska, I.; Wysocka, A.; Gralak, B.; Prus, R. and Sell, J., 2007. A new view on dam lines in Polish Arabian horsesbased on mtDNA analysis. Genetics Selection Evolution. Vol. 39, No. 5, 609 p.
  12. Hedayat Evrigh, N.; Omri, M.; Boustan, A.; Seyedsharifi, R. and Vahedi, V., 2018. Genetic Diversity and Structure of Iranian Horses' Population Based on Mitochondrial Markers. Journal of Equine Veterinary Science. Vol. 64, pp: 107-111.
  13. Hill, E.W.; Bradley, D.G.; Al‐Barody, M.; Ertugrul, O.; Splan, R.K.; Zakharov, I. and Cunningham, E.P., 2002. History and integrity of thoroughbred dam lines revealed in equine mtDNA variation. Animal genetics, Vol. 33, No. 4, pp: 287-294.
  14. Kefena, E.; Dessie, T.; Tegegne, A.; Beja-Pereira, A.; Kurtu, M.Y.; Rosenbom, S. and Han, J.L., 2014. Genetic diversity and matrilineal genetic signature of native Ethiopian donkeys inferred from mitochondrial DNA sequence polymorphism. Livestock Science. Vol.167, pp: 73-79.
  15. Khanshour, A.M. and Cothran, E.G., 2013. Maternal phylogenetic relationships and genetic variation among Arabian horse populations using whole mitochondrial DNA D-loop sequencing. BMC Genetics. Vol. 14, 83 p.
  16. Lai, S.J.; Liu, Y.P.; Liu, Y.X.; Li, X.W. and Yao, Y.G., 2006. Genetic diversity and origin of Chinese cattle revealed by mtDNA D-loop sequence variation. Molecular phylogenetics and evolution. Vol. 38, No. 1, pp: 146-154.
  17. Moridi, M.; Masoudi, A.; Vaez Torshizi, R. and Hill, E., 2013. Mitochondrial DNA D‐loop sequence variation in maternal lineages of Iranian native horses. Animal Genetics. Vol. 44, No. 2, pp: 209-213.
  18. Outram, A.K.; Stear, N.A.; Bendrey, R.; Olsen, S.; Kasparov, A.; Zaibert, V.; Thorpe, N. and Evershed, R.P., 2009. The earliest horse harnessing and milking. Science. Vol. 323, pp: 1332-1335.
  19. Rozas, J.; Librado, P.; Sanchez-Delbarrio, J.; Messeguer, X. and Rozas, R., 2009. DnaSP 5.10. 00. Universitat de Barcelona, Spain.
  20. Takasu, M.; Ishihara, N.; Tozaki, T.; Kakoi, H.; Maeda, M. and Mukoyama, H., 2014. Genetic diversity of maternal lineage in the endangered Kiso horse based on polymorphism of the mitochondrial DNA D-loop region. Journal of Veterinary Medical Science. Vol. 76, pp: 1451-1456.
  21. 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: 2731-2739.
  22. Warmuth, V.; Eriksson, A.; Bower, M.A.; Barker, G.; Barrett, E.; Hanks, B.K. and Soyonov, K., 2012. Reconstructing the origin and spread of horse domestication in the Eurasian steppe. Proceedings of the National Academy of Sciences. Vol. 109, pp: 8202-8206.
  23. Xiao, X.; Yang, S.; Lin, D.; Wang, Y. and Hua, Y., 2016. The complete mitochondrial genome and phylogenetic analysis of Chinese Jianchang horse (Equus caballus). Clon Transgen. Vol. 5, No. 149, 2 p.
  24. Zhang, T.; Lu, H.; Chen, C.; Jiang, H. and Wu, S., 2012. Genetic Diversity of mtDNA d-loop and maternal origin of three Chinese native horse breeds. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences. Vol. 25, 921 p.