بررسی تنوع ژنتیکی بز کرکی رائینی با استفاده از روش تحلیل شجره

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه یاسوج

2 استادیار رشته علوم دامی دانشگاه یاسوج

چکیده

سابقه و هدف: بز کرکی رائینی از مهمترین نژادهای بز در ایران است. این پژوهش با هدف بررسی تنوع و ساختار ژنتیکی بز کرکی رائینی با استفاده از روش تحلیل شجره انجام شد. با تحلیل شجرهی یک جمعیت میتوان برخی فراسنجههای مؤثر بر تنوع ژنتیکی را محاسبه کرد. همچنین با شناخت این فراسنجهها میتوان راهکارهایی مناسب برای کنترل همخونی و از دست رفتن تنوع ژنتیکی در جمعیتهای مورد مطالعه ارائه نمود.
مواد و روشها: اطلاعات مورد استفاده مربوط به 7264 رأس حیوان حاصل از 293 پدر و 2057 مادر میباشد که طی سالهای 1369 تا 1390 در ایستگاه پرورش و اصلاح نژاد بز کرکی رائینی شهرستان بافت واقع در استان کرمان جمعآوری شده بود. برای برآورد ضریب همخونی از نرمافزار سیافسی و برای سایر تحلیلهای شجره از نرمافزار اندوگ (نسخه 8/4) استفاده شد. رکوردهای جمعآوری شده برای برآورد میزان همخونی، متوسط همتباری، متوسط رابطه خویشاوندی، اندازهی مؤثر جمعیت، فراسنجههای حاصل از تحلیل احتمال منشأ ژن و فاصله نسل مورد استفاده قرار گرفت.
یافتهها: میانگین فاصله نسل در مدت زمان مورد مطالعه این جمعیت 93/3 سال بود. همچنین میانگین فاصله نسل در مسیر تولیدمثلی بز نر– نتاج بیشتر از مسیرهای بز ماده – نتاج بود. متوسط همتباری موجود در این جمعیت 012/0 درصد برآورد گردید. میزان همخونی در کل جمعیت و در بین حیوانات همخون به ترتیب 08/0 و 5/3 درصد محاسبه شد. حیوانات همخون بخش کوچکی از این جمعیت و حدود 2 درصد افراد این جمعیت را شامل می‌شدند. بیشترین مقدار همخونی 25 درصد و بیشترین حیوانات همخون را حیوانات با ضریب همخونی تا 5 درصد تشکیل میدادند. نرخ افزایش همخونی سالیانه 004/0 درصد در این جمعیت وجود داشت که با توجه به فاصله نسل 93/3 سال میتواند افزایش همخونی 015/0 درصدی به ازای هر نسل را ایجاد کند. متوسط رابطه خویشاوندی جامعه 24/0 درصد بود. اندازهگیری متوسط رابطه خویشاوندی میان بزهای نر و ماده به منظور پیشبینی سطوح آینده همخونی جمعیت میباشد. تعداد کل حیوانات بنیانگذار، تعداد مؤثر حیوانات بنیانگذار، تعداد مؤثر اجداد و تعداد مؤثر ژنوم حیوانات بنیانگذار به ترتیب 1227، 251، 232 و 240 رأس به دست آمد. اندازهی مؤثر جمعیت نیز 191 رأس محاسبه شد.
نتیجهگیری: اندازهی مؤثر جمعیت در طی سالهای مورد مطالعه دارای سیر نزولی بود ولی نسبت به تعداد پیشنهادی سازمان خوار و بار جهانی که حداقل تعداد اندازهی مؤثر جمعیت نباید کمتر از 50 رأس باشد، اندازهی مؤثر جمعیت در بز کرکی رائینی در وضعیت مطلوبی قرار دارد. ولی اگر همین روند کاهش اندازهی مؤثر جمعیت ادامه داشته باشد در نسلهای آینده به مقادیر بحرانی نزدیک خواهد شد. بهطورکلی نتیجهگیری میشود که میزان مشارکت حیوانات بنیانگذار در ایجاد جمعیت کنونی به علت اجرای برنامهی انتخاب نامتعادل بوده که سبب کاهش تنوع ژنتیکی در این جمعیت شده است. همچنین در مقایسه با سایر نژادهای مورد بررسی ایرانی و خارجی، تنوع ژنتیکی این جمعیت در وضعیت نسبتاً خوبی قرار دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A study on genetic diversity of Raeini Cashmere Goat using pedigree analysis

1. Adeli Khah, M.H., Vaez Torshizi, R., Rokouei, M., and Tohidi, D. 2008. Inbreeding and its effects on production traits Iranian Zandi sheep. 3rd Congress on Animal Science, Mashad, Iran. 1-4. (In Persian)
2. Allendorf, F.W. 1986. Genetic drift and the loss of alleles versus heterozygosity. Zoo Biol. 5: 181-190.
3. Askari, N., Mohammadabadi, M.R., Beygi Nasiri, M.T., Baghizadeh, A., and Fayazi J. 2009. Study of genetic diversity of Raeini Cashmere Goat based on microsatellite markers. J. Agric. Sci. 18: 155-163. (In Persian)
4. Bahreini Behzadi, M.R., and Keshavarzpour, M. 2015. A study on genetic structure of Kermani sheep by using pedigree analysis in the Shahrbabak sheep breeding station. J. livest. Res. 3: 1-10. (In Persian)
5. Bahri Binabaj, F., Faraji Arogh, H., Rokouei, M., Jafari, M., and Mohammad Hashemi, A. 2012. Estimation of inbreeding trend and its effect on growth traits, longevity and skin score of Karakul sheep breed. 5th Congress on Animal Science, Isfahan, Iran. 760-764. (In Persian).
6. Boichard, D., Maignel, L., and Verrier, E. 1997. The value of using probabilities of gene origin to measure genetic variability in a population. Genet. Sel. Evol. 29: 5–23.
7. Boujenane, I., and Chamia, A. 1997. Effects of inbreeding on reproduction, weights and survival Sardi and Beni Guil sheep. J. Anim. Breed. Genet. 114: 23-31.
8. Caballero, A., and Toro, M.A. 2000. Interrelations between effective population size and other pedigree tools for the management of conserved populations. Genetical Res., Cambridge. 75: 331–343.
9. Cassell, B.G., Adamec, V., and Pearson, R.E. 2003. Effects of incomplete pedigree on estimates of inbreeding and inbreeding depression for days to first service and summit milk yield in Holsteins and Jerseys. J. Dairy Sci. 86: 2967–2976.
10. Danchin-Burge, C., Palhière, I., François, D., Bibé, B., Leroy, G., and verrier, E. 2010. Pedigree analysis of  seven  small  French  sheep  populations  and  implications  for  the  management  of  rare  breeds. J. Anim. Sci. 88: 505-516.
11.FAO. 1998. Secondary guidelines for development of national farm animal genetic resources management plans: management of small populations at risk. Food and Agriculture Organization, Rome, Italy.
12.Falconer, D.S., and Mackay, F.C. 1996. Introduction to quantitative genetics. 4th ed. Longman, Harlow, UK.
13.Ghafouri-Kesbi, F.  2010.  Analysis of genetic diversity in a close population of Zandi sheep using genealogical information. J. Genet. 89: 479–483. 
14. Ghafouri-Kesbi, F. 2012. Using pedigree information to study genetic diversity and re-evaluating a selection program in an experimental flock of Afshari sheep. Arch. Tierz. 4: 375-384.
15.Gholambabaeian, M.M., Rashidi, A., Razmkabir, M., and Mirzamohammadi, E. 2012. Inbreeding coefficient estimate and its effects on pre-weaning traits in Moghani sheep. 5th Congress on Animal Science, Isfahan, Iran. 71-75. (In Persian).
16.Goyache, F., Gutierrez, J.P., Fernandez, I., Gomez, E., Alvarez, I., Dıez, J., and Royo, L.J. 2003. Using pedigree information to monitor genetic variability of endangered populations: the Xalda sheep breed of Asturias as an example. J. Anim. Breed. Genet. 120: 95–103.
17. Gutiérrez, J.P., Altarriba, J., Dıaz, C., Quintanilla, R., Canon, J., and Piedrafita, J. 2003. Pedigree analysis of eight Spanish beef cattle breeds. Genet. Sel. Evol. 35: 43–63.
18.Gutiérrez, J.P., and Goyache, F. 2005. A note on ENDOG: a computer program for analysing pedigree information. J. Anim. Breed. Genet. 122: 172-176. 
19.Gutiérrez, J.P., Cervantes, I., and Goyache, F. 2009. Improving the estimation of realized effective population sizes in farm animals. J. Anim. Breed. Genet. 126: 327–332.
20.Lacy, R.C. 1989. Analysis of founder representation in pedigrees: founder equivalents and founder genome equivalents. Zoo Biol. 8: 111–123.
21.Lacy, R.C. 1995. Clarification of genetic terms and their use in the management of captive populations. Zoo Biol. 14: 565–578.
22.Li, M.H., Stranden, I., and Kantanen, J. 2009. Genetic diversity and pedigree analysis of the Finnsheep breed. J. Anim. Sci. 87: 1598-1605.
23.Maignel, L., Boichard, D., and Verrier, E. 1996. Genetic variability of French dairy breeds estimated from pedigree information. Interbull Bull. 14: 49–54.
24.Malécot, G. 1948. Les Mathématiques de I'Hérédité. MassonetCie, Paris, 80 p.
25.Mandal, A., Pant, K.P., Nandy, D.K., Rout, P.K., and Roy, R. 2003. Genetic analysis of growth traits in Muzaffarnagari sheep. Trop. Anim. Health Prod. 35: 271- 284.
26.Meuwissen, T.I., and Luo, Z. 1992. Computing inbreeding coefficients in large populations. Genet. Sel. Evol. 24: 305–313.
27.Meuwissen, T.I., and Woolliams, J.A. 1994. Effective sizes of livestock populations to prevent a decline in fitness. Theor. Appl. Genet. 89: 1019–1026.
28.Mokhtari, M.S., Moradi Shahrbabak, M., Esmailizadeh, A.K., Abdollahi-Arpanahi, R., and Gutierrez, J.P. 2013. Genetic diversity in Kermani sheep assessed from pedigree analysis. Small Rumin. Res. 114: 202–205.
29.Mokhtari, M.S., Moradi Shahrbabak, M., Esmailizadeh, A.K., Moradi Shahrbabak, H., and Gutierrez, J.P. 2014. Pedigree analysis of Iran-Black sheep and inbreeding effects on growth and reproduction traits. Small Rumin. Res. 116: 14–20.
30.Mucha, S., and Windig, J.J. 2009. Effects of incomplete pedigree on genetic management of Dutch Landrace goat. J. Anim. Breed. Genet. 126: 250-256.
31.Paiva, S.R., Facó, O., Faria, D.A., Lacerda, T., Barretto, G.B., Carneiro, P.L.S., Lobo, R.N.B., and McManus, C. 2011. Molecular and pedigree analysis applied to conservation of animal genetic resources: the case of Brazilian Somali hair sheep. Trop. Anim. Health. Prod. DOI 10.1007/s11250-011-9873-6.
32.Pedrosa, V.B., Santana Jr., M.L., Oliveira, P.S., Eler, J.P., and Ferraz, J.B.S. 2010. Population structure and inbreeding effects on growth traits of Santa Inês sheep in Brazil. Small Rumin. Res. 93: 135–139.
33.Rajabi Marand, B., Vaez Torshizi, R., Masoudi, A.A., Rahnama, K., and Seyedalian, S.A.R. 2012. Genetic structure of Iranian Lori-Bakhtiari sheep derived from pedigree information. 5th Congress on Animal Science, Isfahan, Iran. 918-921. (In Persian).
34.Rashedi Dehsahraei, A., Fayazi, J., and Vatankhah, M. 2013. Investigating inbreeding trend and its impact on growth traits of Lori-Bakhtiari Sheep. J. Rumin Res. 1: 65-78. (In Persian)
35.Rashidi, A., Mokhtari, M.S., and Gutierrez, J.P. 2015. Pedigree analysis and inbreeding effects on early growth traits and greasy fleece weight in Markhoz goat. Small Rumin. Res. 124: 1–8.
36.Sargolzaei, M., Iwaisaki, H., and Colleau, J.J. 2006. CFC: a tool for monitoring genetic diversity. In: Proceeding of 8th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production, CD-ROM Communication 27–28, Belo Horizonte, Brazil, August 13–18.
37.Sheikhloo, M., Tahmoorespur, M., and Aslaminejad, A.A. 2012. A study of inbreeding of Baluchi Sheep in Abbas Abad breeding center of Mashhad. Iranian J. Anim. Sci. Res. 3: 453-458. (In Persian)
38.Sheikhloo, M., Tahmoorespur, M., and Aslaminejad, A.A. 2013. Study of genetic variability of breeding flock of Makooyi sheep using pedigree analysis. 1st National Conference on Livestock and Poultry Production in Northern Iran, Sari, Iran. 1116-1120. (In Persian)
39.Sonesson, A.K., and Meuwissen, T.H.E. 2000. Mating schemes for optimum contribution selection with constrained rates of inbreeding. Genet. Sel. Evol. 32: 231-248.
40.Tahmoorespur, M., and Sheikhloo, M. 2011. Pedigree analysis of the closed nucleus of Iranian Baluchi sheep. Small Rumin. Res. 99: 1–6.