بررسی و تحلیل فیلوژنتیکی ناحیه COXI در برخی از نژادهای بز ایرانی

نوع مقاله : تنوع زیستی

نویسندگان

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

2 مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان کرمانشاه، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرمانشاه، ایران

چکیده

DNA میتوکندریایی یکی از گسترده‌ترین نشانگرهای مولکولی برای مطالعات فیلوژنتیک در حیوانات به ­علت ساختار ژنوم ساده آن است.این مطالعه ویژگی‌های ژنتیکی بزهای بومی را با استفاده از تجزیه و تحلیل توالی ( DNA Cytocrome oxidase I (COXI  برای شناسایی و تمایز بین سه نژاد (نجدی، عدنی و مرخز) ایران بررسی می‌کند. استخراج DNA با استفاده از روش بهینه شده نمکی انجام شد و ژن سیتوکروم اکسیداز I به ­روش PCR با یک جفت پرایمر، تکثیر گردید. درخت فیلوژنتیکی با استفاده از نرم­ افزار 6 Mega به‌دست آمد. توالی  COXI از 60 بز دارای تنوع هاپلوتیپی 0/47 و تنوع نوکلئوتیدی 0/0005 بود. تجزیه و تحلیل­ ها به ­کمک رویه Composition برنامه BioEdit نشان داد این توالی برای ناحیه COXI شامل 28/97 درصد نوکلئوتید A و 25/52 درصد نوکلئوتید C و 15/86 درصد نوکلئوتید G و 66/29 درصد نوکلئوتید T می‌باشد که نسبت C+G، چهل و دو درصد و A+T، پنجاه و هشت درصد است. ارتباط تکاملی به ­وسیله درخت فیلوژنتیک نمایش داده شد.درخت فیلوژنی نشان داد که بزهای ایرانی در یک شاخه جداگانه خوشه‌بندی شده است. این نتیجه به ­طور گسترده از توزیع جغرافیایی این نژاد‌ها در ایران پیروی می­ کند و می تواند در طراحی برنامه‌های حفاظت و مدیریت نژادهای بز ایرانی مورد استفاده قرار گیرد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Phylogenetic analysis of COXI region in some Iranian goat breeds

نویسندگان [English]

  • Reza Seyedsharifi 1
  • Nejat Badbarin 2
1 Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Mohaghegh Ardabili, Ardebil, Iran
2 TecKermanshah Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, AREEO, Kermanshah, Iran
چکیده [English]

Mitochondrial DNA has been one of the most widely used molecular markers for phylogenetic studies in animals because of its simple genomic structure. This study examines the genetic characteristic of domestic goat using sequence analysis of mitochondrial DNACytochrome oxidase subunit I (COI) to identify and differentiate among three common breeds (Adani, Najdi and Markhoz) of Iran. The genomic DNA was isolated by salting out method and amplified cytochrome oxidase I gene using PCR method with a pair of primer. Phylogenetic trees and pairwise calculations were obtained by using Mega 6 software. The COXI sequence from 60 individuals with haplotype diversity was 0.47 and a nucleotide diversity was 0.0500. The analyzes with the BioEdit Composition procedure indicated that the sequence for COXI was 28.87% nucleotide A, 25.25% nucleotide C, 15.86% nucleotide G and 29.66% nucleotide T, which had a C + G ratio of 42% and A + T is 58%. Phylogenetic analysis of haplotype in the combination with the goat from Gen Bank showed that Iranian goat clustered in a separate lineage. This study was found informative for establishing relationships between breeds from different parts of the world. This study may facilitate the future researchers and breeders for better understanding the genetic interactions and breed differentiation for devising future breeding and conservation strategies to preserve the rich animal genetic reservoir of the country.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cytochrome Oxidase I gene
  • genetic diversity
  • phylogenetic analysis
  • Iranian goat
  1. آلبوشوکه، س.ن.؛ طهمورث‌ پور، م. و نصیری، م.ر.، 1395.شناسایی و توالی­ یابی ژن MT-COX1 در مرغ بومی خراسان. ژنتیک در هزاره سوم. جلد ۱۲، شماره ۲، صفحات ۳۵۲۰ تا ۳۵۲۷.
  2. توکلیان، ج.، 1378. نگرشی بر ذخایر ژنتیکی دام و طیور بومی ایران. موسسه تحقیقات علوم دامی کشور. صفحه 451.
  3. عباسی­ دلویی، ط.؛ سخاوتی، م.ه. و طهمورث­ پور م.، 1394. تجزیه و تحلیل بیوانفورماتیکی و فیلوژنتیکی ژن  COX۳ میتوکندری شترهای تک­ کوهانه و دوکوهانه ایران. پژوهش ­های علوم دامی ایران.  جلد ۸. شماره ۲. صفحات 361-369.
  4. لولایی، ف.، 1379. بررسی تنوع ژنتیکی ماهی Barbus capitoدر استان‌های مازندران و گیلان. پایان­ نامه کارشناسی ­ارشد. دانشگاه تربیت مدرس. صفحه 69.
  5. هوشمند، م. 1384. ژنوم میتوکندری. چهارمین همایش ملی بیوتکنولوژی جمهوری اسلامی ایران، کرمان.  صفحه 124.
  6. Bradley, D.G.; MacHugh, D.E.; Cunningham, P. and Loftus, R.T., 1996. Mitochondrial diversity and the origins of African and European cattle. National Academi of Science. USA. Vol. 93, pp: 5131-5135.
  7. Bruford, M.; Bradley, D. and Luikart, G., 2003. DNA markers reveal the complexity of livestock domestication. National Academi of Science. Vol. 3, pp: 900-910.
  8. Davidzon, G. and Dimauro, S., 2005. Mitochondrial DNA and disease. Annals of medicine. Vol. 37, pp: 222-232.
  9. Graff, C., 1999. Mitochondrial medicine-recent advances. Journal of Internal Medicine. Vol. 246, pp: 11-23.
  10. Hiendleder, S.; Lewalski, H.; Wassmuth, R. and Janke, A., 1998. The complete mitochondrial DNA sequence of the domestic sheep (Ovis aries) and comparison with the other major ovine haplotype. Molecular Biology and Evolution. Vol. 47, pp: 441-448.
  11. Hiendleder, S.;Kaupe, B. and Janke,A.,2002. Molecular analysis of wild and domestic sheep questions curret nomen clature and provides evidence for domestication from two different subspecies. Royal society. Vol. 69, pp: 893-904.
  12. Liu, R.Y.; Lei, C.Z. and Yang, G.S., 2006. The Genetic diversity of mtDNA D-loop and the origin of Chinese goats. Acta Genetica Sinica. Vol. 33, No. 5, pp: 420-428.
  13. Javanrouh, A.A.; Khodamoradi, S. and Seyedabadi, H.R., 2016. D-loop region sequence genetic diversity phylogenetic evolution in sheep. Online Journal of Veterinary Research.  Vol. 20, No. 5, pp: 353-361.
  14. Seyedabadi, H.R.; Pahlevan Afshari, K.and Abdulmaleki, A., 2016. Mitochondrial diversity and phylogenetic structure of Markhoz goat population. Irainaian Journal of Applied Animal Science. Vol. 6, No. 3, pp: 679-684.
  15. Zhang, Z.H.; Gong, Y.F.; Liu, Z.Z.; Jia, Q. and Wang, L.Z., 2006. The polymorphism of mtDNA D-loop of Chinese sheep breeds. Department of Animal Science and Technology. Vol. 28, pp: 165-170.