ارزیابی ساختار ژنتیکی جمعیت پرنده شکاری سارگپه معمولی در استان آذربایجان شرقی با استفاده از نشانگرهای ژنتیکی با ماهیت تصادفی PCR-RAPD

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 اداره کل حفاظت محیط زیست آذربایجان شرقی، تبریز، ایران

2 گروه محیط زیست، دانشکده منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه تهران، کرج، ایران

10.22034/aej.2021.132966

چکیده

مباحث  پیرامون، حفافظت  ذخایر ژنتیکی گونه‌ های وحشی بحث  داغ محافل علمی جهان می‌ باشد.هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی کاربری تجزیه و تحلیل نشانگرهای PCR-RAPD برای ارزیابی و تخمین ساختار ژنتیکی، جمعیت پرنده شکاری سارگپه معمولی که یکی از پرندگان شکاری که در به دلیل شکار بی ­رویه در معرض تهدید جدی است در استان آذربایجان شرقی می­ باشد. بدین منظور، در مجموعه، 15 عدد از آغازگرهای تصادفی شرکت اپرون، برای تکثیر تعداد 150 جایگاه در ده پرنده مورد استفاده قرار گرفت. در گام اول، خونگیری از ورید بالی سارگپه ­ها صورت پرندگان محبوس در قفس صورت گرفت و استخراج DNA از خون کامل توسط پروتکل موجود انجام پذیرفت. پس، از امتیازدهی باندهای تولید شده در روی ژل، آغازگر، آغازگر OPA-14، بالاترین میزان باند تولیدی (22 باند) و آغازگر OPA-13 کم ترین میزان باندی (9 باند) را روی ژل متافاور اگاروز 4 درصد و الکتروفورز افقی نشان دادند. هم چنین، تجزیه و تحلیل آماری میزان هتروزیگوتی مشاهده شده توسط نرم افزار پاپ ژن داخل نمونه ها را در حد 0/00008±0/45 برآورد شد. هم چنین محاسبه فاصله ژنتیک و تجزیه کلاستر، نشان داد که از لحاظ ژنتیکی نمونه های مورد مطالعه با یکدیگر تفاوت ژنتیکی دارند. اما شباهت ژنتیکی  بالایی بین آن­ ها برقرار است. با این وجود، استتناجات و تصمیم ­گیری­ های مدیریتی در مورد حفاظت ژنتیکی این پرنده نیازمند نمونه ­گیری­ های بیش ­تر از مناطق جغرافیایی متعدد می­ باشد

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Assessment of genetic structure of common buzzard species in East Azerbaijan using PCR-RAPD Markers

نویسندگان [English]

  • Javad Ghahari 1
  • Shirin Mahmoodi 2
1 General Department of Environmental Protection of East Azerbaijan, Tabriz, Iran
2 Department of Environmental Science, Faculty of Natural Resources, University of Tehran, Karaj, Iran
چکیده [English]

The discussion over the conservation of the genetic resources of wild species is a hot topic in scientific circles around the world. The objective of the present study was the identification of genetic diversity of captive Buzzard one of the predatory birds in East Azerbaijan province using PCR-RAPD markers. For this purpose, In the first step, blood sampling was performed from the wing vein of 10 birds and  DNA extraction and subsequently 15 arbitrary primers were applied for PCR-RAPD technique. After electrophoresis, selected primers exhibited sufficient variability, which yielded overall 150 distinct bands, 29 polymorphic bands, for details, range of a number of bands per primer was 11 to 22, and product size varied between 234 to 1230 bp. Highest and lowest polymorphic primers were OPA-14, OPA-13, respectively As a general conclusion, analyses using more regions, more birds, and more DNA markers will be useful to confirm or to reject these findings. However, the management implications and decisions regarding the genetic conservation of this bird require further sampling from multiple populations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • PCR-RAPD
  • Buzzard
  • genetic diversity
  • East Azarbayjan
  1. الیاس ­زرین‌ قبایی، ق1381. مطالعه پلی‌ مورفیسم ژن بتالاکتو گلوبولین در پنج نژاد گوسفند. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز.
  2. دهقان ­زاده، ه.؛ میرحسینی، ض. و عبدالاحد، ش.، 1383. بررسی تنوع ژنتیکی مرغان بومی ایران با استفاده از نشانگرهای RAPD. مجله پژوهش و سازندگی در امور دام و آبزیان. دوره 17،  شماره 1، صفحات 2 تا 9.
  3. محرابی، ع.ا.؛ غلامی، پ.؛ اطمینان، ع. و محمدی، س.، 1395. بررسی ساختار تنوع ژنتیکی جمعیت­ های درختان بنه (P. atlanticasubsp. mutica) با استفاده از نشانگرهای مولکولی RAPD-PCR. جنگل و فرآورده ­های چوب (مجله منابع طبیعی ایران). دوره 69، شماره2، صفحات 237 تا 248.
  4. نصیری، م.ر.، 1380. درس­نامه اولین کارگاه آموزشی مارکرهای مولکولی DNA در اصلاح و پرورش دام. 19 الی 22 اسفند، مشهد.
  5. نظری، م.؛ کابلی، م.؛ رضایی، ح.ر.؛ ایمانی، ج.؛ محمدی، ع. و خاکی، س.، 1397. بررسی تاریخ تکاملی زیرگونه کمرکولی جنگلی در کوه ­های زاگرس، ایران. یافته ­های نوین در علوم زیستی. جلد 5، شماره 3، صفحات 155 تا 167.
  6. یعش ­بچاری، س.؛ ذوالقرنین،ح.؛ محمدی، م.؛ سالاری ­علی آبادی،م.ع. و قاسمی، ا.، 1391. بررسی تنوع ژنتیکی ماهی گل خورک Periophthalmus waltoni  با استفاده از نشانگرهای RAPD در خلیج فارس. مجله علوم و فنون دریایی. دوره 11، شماره 3،  صفحات 64 تا 71.
  7. Appa Rao, K.B.C.; Bhat, K.V. and Totey, S.M., 1996. Detection of species specific genetic markers in farm animals through random amplified polymorphic DNA (RAPD) Genetic Analysis. Biomolecular Engineering. Vol. 13, pp: 135-138.
  8. Allendorf, D. and Clarkson, J.M., 2012. A simple procedure for optimising the polymerase chain reaction (PCR) using modified Taguchi methods. Nucleic Acids Research. Vol. 22, No. 18, pp: 3801-3805.
  9. Abbasi, H.T. and Ahmoorespour, M., 2010. Analsis of genetic diversity of Chukar Partridge population in Khorasan e Razavi province of Iran by RAPS-PCR. Biochem Genet. Vol. 48, pp: 954-961.
  10. Barman, H.; Barat, A.; Bharat, M.; Banerjee, Y.; Meher, P.; Reddy, P. and Jana, R., 2003. Genetic variation between four species of Indian major carps as revealed by random amplified polymorphic DNA assays. Aquacult. Vol. 217, pp: 115-123.
  11. Batfai, R.; Egedi, S.; Yue, G.H.; Kovacs, B.; Urbanyi, B.; Tamas, G.; Horvath, L. and Orban, L., 2003. Genetic analysis of two common carp broodstocks by RAPD and microsatellite markers. Aquacult. Vol. 219, pp: 157-167.
  12. Barzinji, S. and AL Yousif, M.M., 2015. Genetic diversity among three domestic Turkey lines in Erbil using RAPD PCR technique. Garmyam university journal. Vol. 2, pp: 885-899.
  13. Chan, K.; Glover, D.R.; Ramage, M.C. and Harrison, D.K., 2008. Low genetic diversity in the ground parrot revealad by randomly amplified DNA fingerprinting.Ann. zool. Fennici. Vol. 45, pp: 211-216.
  14. Colonna, V.; Nutile, T.; Ferrucci, R.R.; Fardella, G.; Aversano, M.And Barbujani, G., 2009. Comparing population structure -as inferred from genealogical versus genetic information. Eur. J. Hum. Genet. Vol. 17, pp: 1635-1641.
  15. Dewoody, W.T.; Dodds, K.G.; Crawford, A.M. and Medrano, J.F., 2008. Identification and genetic mapping of random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers to the sheep genome. Mammalian Genome. Vol. 7, pp: 580-585.
  16. Elo, K.; Ivanoff, S.; Jukka, A.; Vuorinen, J.A. and Piironen, J., 1997. Inheritance of RAPD markers and detection of interspecific hybridization with brown trout and Atlantic salmon. Aquacult. Vol. 152, pp: 55-56.
  17. Frankham, M., 2010 The polymerase chain reaction. In: Frederick, M.; Ausubel, P.; Brent, R.E.; kingston, D.D.; Moor, M.; Seidman, J.G.; John, A.; Smith, K.S., (eds.). Short protocols in molecular biology. Harvard medical school. pp: 15/1-15/42.
  18. Hubisz, M.J.; Falush, D.; Stephens, M. and Pritchard, J.K., 2009. Inferring weak population structure with the assistance of sample group information. Mol. Ecol. Resour. Vol. 9, pp: 1322-1332.
  19. Hadrys, H.; Balick, M. and Schierwater, B., 1992. Application of random amplified polymorphic DNA (RAPD) in molecular ecology. Mol. Ecol. Vol. 1, pp: 55-63.
  20. Hoban, S.M.; Mezzavilla, M.; Gaggiotti, O.E.; Benazzo, A.; van Oosterhout, C. and Bertorelle, G., 2013. High variance in reproductive success generates a false signature of a genetic bottleneck in populations of constant size: a simulation study. BMC Bioinformatics. Vol. 14, 309 p.
  21. Intarapanich, A.; Shaw, P.J.; Assawamakin, A.; Wangkumhang, P.C.; Ngamphiw, K. and Chaichoompu, E., 2009. Iterative pruning PCA improves resolution of highly structured populations. BMC Bioinformatics. Vol. 10, 382 p.
  22. Jorde, P.E., 2012. Allele frequency covariance among cohorts and its use in estimating effective size of age structured populations. Mol. Ecol. Resour. Vol. 12, pp: 476-480.
  23. Khaliq, I.; Bahar, M.; Riaz, M. and Khan, A.A., 2010. Genetic diversity in see see partridge population from sub Himalayan ranges of Pakistan.Belg.J.Zool. Vol. 140, No. 2, pp: 229-234.
  24. Lunch, T.M., 1990. The polymerase chain reaction. Breakthroughs in Bioseience, http://www. bioscience. com.
  25. Ogah, D.M. and Momoh, M., 2014. Analsis of genetic diversity of Nigeria Indigenous Nuscovy Duck Ecotypes using RAPD Marker. PTA. Vol. 10, No. 2, pp: 225-232.
  26. Nei, M., 1987. Molecular evolutionary genetics. Columbia University Press, New York.
  27. Permic, G.; Bassam, B.J. and Gresshoff, P.M., 2014. DNA amplification fingerprinting: A strategy for genome analysis. Plant Mol. Biol. Rep. Vol. 9, pp: 292-305.
  28. Ponsuksili, K.B.; Bhat, K.V. and Totey, S.M., 1999. Detection of species-specific genetic markers in farm animals through random amplified ploymorphic DNA (RAPD). Genet. Anal. Vol. 13, No. 5, pp: 135-138.
  29. Tubelyte, K.; Gelfand, D.H.; Stoffel, S.; Schare, S.J.; Higuchi, R.; Horn, G.T.; Mullis, K.B. and Erlich, H.A., 2011. Genetic diversity of tufted ducks in Eastern Europe. Science. Vol. 239, pp: 487-491.
  30. Williams, J.G.K.; Kubelik, A.R.; Livak, K.J.; Rafalski, J.A. and Tingey, S.V., 1990. DNA polymorphism amplified by arbitrary primers are useful as genetic markers. Nucleic Acids Researeh. Vol. 18, No. 22, pp: 6531-6535.
  31. Williams, D.J.; Kazianis, S. and Walter, R.B., 1998. Use of random amplified polymorphic DNA (RAPD) for identification of largemouth bass subspecies and their intergrades. Trans. Am. Fish. Soc. Vol. 127, pp: 825-832.
  32. Xi-Quan, G.O.; Myakishev, M.V.; Kapanadze, G.I.; Georgiev, G.P. and Beritashvili, D.R., 1998. Extraction of DNA from the whole blood by silica gel. Institute of gene biology, Moscow, Russia.
  33. Yeh, K.B.; Ferre, B.F. and Gibbbs, R.A., 1991. The Polymerase Chain Reaction. Birch, User, Boston MA. pp: 182-200.
  34. Zhang, J.; Niyogi, P. and McPeek, M.S., 2009. Laplacian eigenfunctions learn population structure. PLoS ONE. Vol. 4, pp: e7928.