لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

هدف: با وجود اینکه آبزی پروری سریع ترین بخش از نظر تولید پروتیین حیوانی در جهان می باشد، برنامه های اصلاح نژاد در آبزیان نسبت به دام ها و گیاهان با تاخیر همراه بوده اند. برنامه های بهبود ژنتیکی آبزیان به طور عمده مبتنی بر استفاده از اطلاعات فنوتیپی و شجره ای افراد بر اساس اصول ژنتیک کمی بوده است. با این حال در سال های اخیر، روش های مبتنی بر اطلاعات ژنومی مانند انتخاب به کمک نشانگر (MAS) و انتخاب ژنومی (GS) به منظور بهبود صفات اقتصادی در برخی از گونه های آبزی مورد استفاده قرار گرفته اند. هدف مقاله حاضر بررسی اصول و مبانی اصلاح نژاد در آبزیان از انتخاب فنوتیپی تا انتخاب ژنومی، مزایا و محدودیت های آن ها و پیشرفت های تحقیقاتی اخیر در گونه های مختلف آبزی می باشد. نتایج: انتخاب ژنومی در آبزیان از طریق افزایش صحت انتخاب، کاهش فاصله نسل، کاهش میزان همخونی، کنترل بهتر اثرات متقابل ژنتیک و محیط و انتخاب حیوانات با حساسیت کمتر به تغییرات محیطی موجب افزایش پیشرفت ژنتیکی می گردد. انتخاب ژنومی به ویژه برای انتخاب صفاتی که اندازه گیری آن ها دشوار است یا وراثت پذیری پایینی دارند برای مثال مقاومت به بیماری، مصرف خوراک، صفات تولیدمثلی و کیفیت گوشت مناسب است. اندازه جمعیت مرجع، تراکم نشانگر، طرح جفتگیری، تعداد و اندازه خانواده ها و تعداد نسل از عوامل موثر در صحت انتخاب ژنومی در آبزیان می باشند. پیشرفت های مداوم در زمینه فناوری های مقرون به صرفه تعیین ژنوتیپ به ویژه تعیین ژنوتیپ توسط توالی یابی (GBS) و علم بیوانفورماتیک، کاربرد سریع تر انتخاب ژنومی در آبزی پروری را تسهیل خواهد کرد. نتیجه گیری: اگرچه انتخاب ژنومی در سال های اخیر برای حدود 20 گونه ی آبزی مورد استفاده قرار گرفته و فرصت هایی را برای افزایش پیشرفت ژنتیکی فراهم کرده است اما باید مزایای این روش در برنامه های تجاری و اقتصادی اصلاح نژاد آبزیان مورد ارزیابی قرار گیرد. انتظار می رود که انتخاب ژنومی در آینده به طور گسترده در اصلاح نژاد آبزیان مورد استفاده قرار گیرد و مسیر را برای توسعه پایدار این صنعت هموار سازد.

متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد، لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید.لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

پیشرفت انتخاب ژنومی به طور گسترده ای وابسته به وجود عدم تعادل پیوستگی بین نشانگرها و QTL ها، تعداد QTL و وراثت پذیری صفت است. وجود عدم تعادل پیوستگی به ساختار ژنتیکی جمعیت و تراکم نشانگری بستگی دارد. این مطالعه جهت تخمین اثر تراکم نشانگر، وراثت پذیری صفت و تعداد QTL روی صحت ارزش های اصلاحی ژنومی توسط دو روش آماری GBLUP و بیزA صورت پذیرفت. بنابراین سه صفت (تولید شیر، وزن لاشه و وزن بلوغ) به ترتیب با وراثت پذیری 0.1، 0.3 و 0.5 با ژنومی شامل 3 کروموزوم، هر کدام به طول 100 سانتی مورگان در گوسفند شبیه سازی شد. سه سطح مختلف تراکم نشانگری (1000، 2000 و 3000) با سه سطح متفاوت تعداد QTL شامل 100، 200 و 300 در نظر گرفته شد. داده ها با دو توزیع متفات اثر QTL شامل توزیع یکنواخت و گاما (1.66=a و 0.4=b) شبیه سازی شدند. تراکم نشانگری، تعداد QTL، توزیع اثرات QTL و سطوح مختلف وراثت پذیری صفت به طور معنی داری صحت ارزش اصلاحی ژنومی را تحت تاثیر قرار دادند (0.05>P). بیشترین میزان صحت ارزش اصلاحی ژنومی توسط روش بیز A در صفاتی با تعداد QTL پایین و توزیع گاما اثر QTL حاصل شد. بر اساس نتایج حاصل از این شبیه سازی، وراثت پذیری صفت همانند تراکم نشانگری می تواند سبب افزایش عدم تعادل پیوستگی بین نشانگرها و QTLها شود که این امر در اجرای موفق انتخاب ژنومی ضروری می باشد. متن کامل این مقاله به زبان انگلیسی می باشد، لطفا برای مشاهده متن کامل مقاله به بخش انگلیسی مراجعه فرمایید. لطفا برای مشاهده متن کامل این مقاله اینجا را کلیک کنید.

هدف انتخاب طی سالیان متمادی موجب بروز تغییراتی در سطح ژنوم می شود که این ردپا ها با بکارگیری روش‏های مولکولی نسل جدید قابل شناسایی می باشند. این مطالعه با هدف پویش کل ژنوم برای شناسایی مناطقی از ژنوم در اسب های تروبرد و ترکمن که هدف انتخاب های طبیعی یا مصنوعی قرار گرفته اند، انجام شد. مواد و روش ها: استخراج DNA از نمونه های خون با استفاده از روش بهینه نمکی انجام شد. کیفیت و کمیت DNA استخراج شده ی تمام نمونه ها توسط دستگاه نانودراپ با نسبت جذبی روی محلولDNA تعیین شد. تعداد 44 راس اسب نژاد تروبرد و تعداد 67 راس اسب نژاد ترکمن بوسیله آرایه های ژنومی60k SNP Chips تعیین ژنوتایپ و با استفاده از دو روش کلی تمایز جمعیتی و روش های عدم تعادل پیوستگی، نشانه های انتخاب در سطح ژنوم پیگیری شدند. جهت شناسایی ساختار ژنتیکی جمعیتی حیوانات و نژادهای مورد مطالعه و شناسرایی نمونه هایی که خارج از گروه نژادی خود قرار گرفتند، آنالیز مولفه های اصلی در محیط برنامه R صورت گرفت. نتایج: بررسی تمایز جمعیتی با استفاده از روش شاخص تثبیت (Fst) تصحیح شده برای اندازه نمونه (θ) نشان داد که در چندین مکان ژنی شواهدی از انتخاب در این دو نژاد وجود دارد. نشانه های انتخاب در پنج ناحیه ژنومی شناسایی شد. این نواحی بر روی کروموزوم های شماره ی 4، 5، 10، 13و 15 قرار داشتند. به منظور ارزیابی نشانه های انتخاب بر پایه روش های عدم تعادل پیوستگی از آزمون هموزیگوسیتی هاپلوتایپی بسط داده شده، استفاده شد. نتایج این آزمون، وجود تفرق جمعیتی در این مناطق ژنومی را تایید کرد. در نهایت بررسی QTL ها در مناطق اورتولوگوس گاوی نشان داد که این مناطق با صفات طول بدن، وزن بدن، عمق سینه و دیگر صفات مهم اقتصادی در اسب ارتباط دارند. نتیجه گیری: تحقیق حاضر در شناسایی مناطقی از ژنوم دو نژاد اسب ترکمن و تروبرد که به صورت واگرا تحت انتخاب قرار گرفته اند و شناسایی ژن هایی که در این مناطق وجود دارند مؤثر بود. همچنین، اطلاعات مفیدی از وجود تنوع ژنتیکی و نشانه-های انتخاب بین این دو نژاد اسب حاصل شد.

نشانگرهای تک نوکلئوتیدی تمامی جایگاه های صفات کمی را تحت پوشش قرار داده و به طور بالقوه تمام واریانس ژنتیکی را توجیه می کنند. در این پژوهش از SNPهای گوسفندان سافوک استرالیایی که با تراشه نشانگری 50k شرکت ایلومینا، تعیین ژنوتیپ شده بودند، به منظور برآورد اجزای واریانس ژنومی، استفاده شد. صفات مورد بررسی وزن تولد و وزن شیرگیری بودند. کنترل کیفیت برای فراوانی آللی کمیاب (MAF) در دو آستانه یک و پنج درصد انجام گرفت. برای مطالعه رابطه بین فراوانی آللی و مقدار واریانس ژنتیکی افزایشی توجیه شده، SNPها در پنج گروه مختلف MAF، با تعداد تقریبا برابر در هر گروه، طبقه بندی شدند. تجزیه و تحلیل ها با رویکرد حداکثر درست نمایی محدود شده ژنومی و روش تجزیه و تحلیل صفات پیچیده ژنوم گسترده، انجام گرفت. مقدار وراثت پذیری ژنومی برآورد شده توسط SNPهای با MAF بیشتر از یک درصد، برای اوزان تولد و شیرگیری به ترتیب برابر 45/0 و 19/0 و برای SNPهای با فراوانی آللی کمیاب بیشتر از 5 درصد به ترتیب برابر 42/0 و 18/0 بود. سهم گروه های مختلف SNPهای با فراوانی آللی کمیاب در توجیه واریانس ژنتیکی برای دو صفت متفاوت بوده و به طور کلی بخش قابل توجهی از واریانس ژنتیکی، توسط SNPهای با 20/0 MAF < توجیه شد. با توجه به نتایج به دست آمده حجم نمونه بسیار بزرگ، ایده آل و پوشش بهتر واریانت های با فراوانی پایین مورد نیاز است تا استنتاج قوی تر و قابل اعتمادتری به دست آید.

شناخت اساس ژنتیکی تنوع فنوتیپی، یکی از اهداف اصلی تحقیقات زیستی است و استفاده از حیوانات اهلی ابزاری سودمند برای پیشرفت در راستای این هدف می باشد. نواحی تحت انتخاب، نواحی ای از ژنوم هستند که دارای اهمیت عملکردی می باشند و تحت انتخاب طبیعی و مصنوعی قرار دارند. در این مطالعه، کاوش ژنومی با 50000 نشانگر تک نوکلئوتیدی به منظور شناسایی نواحی تحت انتخاب 3000 فرد گله های گوسفند مرینوس استرالیائی صورت گرفت. پنج ناحیه ژنومی روی چهار کروموزوم متفاوت به عنوان نواحی تحت انتخاب شناسایی شدند. این مناطق با ارزش نااریب شاخص تثبیت (تتا) بالای 0.14، روی کروموزوم های 6، 7، 11 (دو ناحیه) و 26 واقع شده اند. بعد از انطباق مناطق ژنومی تحت انتخاب با مناطق ژنومی گوسفند، نه ژن کاندیدا مرتبط با صفات تولید مثل و رشد شناسایی شد. در نهایت بررسی QTL های گزارش شده نشان داد که این مناطق با QTL های صفات مهم اقتصادی از جمله صفات مرتبط با لاشه، رشد و پشم در ارتباط می باشند. مطالعه بیش تر این نواحی در شناسایی ژن های کاندید برای صفات مهم اقتصادی در نژادهای گوسفند موثر خواهد بود.

شناسایی نشانه­های انتخاب، اطلاعاتی در مورد مراحل تکامل گونه­های مختلف از جمله گوسفند، که منجر به تغییراتی در سطح ژنوم آنها در طی سالیان متمادی می­شود، را فراهم می­کند. هدف از این پژوهش شناسایی نشانه­های ژنومی انتخاب در گوسفندان مناطق مرتفع کشور ایران بود. بدین منظور 58 رأس گوسفند از 4 نژاد که دو نژاد در مناطق مرتفع و دو نژاد در مناطق پست پراکنده­اند، با استفاده از آرایه­های گوسفندk 600 تعیین ژنوتیپ شدند. جهت شناسایی نواحی ژنومی تحت انتخاب از دو آزمون آماری برآوردگر نااریب FST (تتا) و hapFLK استفاده شد. با استفاده از آزمون تتا، 22 منطقه ژنومی به عنوان مناطق تحت انتخاب شناسایی شدند. در آزمون hapFLK نیز 15 منطقه ژنومی شناسایی شد. تجزیه و تحلیل اطلاعات زیستی (بیوانفورماتیکی) نشان داد که برخی از این مناطق ژنومی با ژن­های موثر بر سازگاری با شرایط کم اکسیژنی (TXNDC5)، خون­سازی (FANCA)، ایمنی­زایی و مقابله با عفونت (LEF1، NMUR1، PTMA و COPS7B)، تنظیم فشار خون و پاسخ به درد و التهاب (NMUR1) و سرکوب سرطان (CD82، GAS8، PRMT1، B3GNT7 و ...) همپوشانی دارند. بررسی QTLهای گزارش شده نیز نشان داد که این مناطق با QTLهای صفات مهم اقتصادی از جمله صفات مرتبط با میانگین غلظت هموگلوبین گلبول های قرمز، هماتوکریت، مشخصات گوشت، لاشه، شیر، وزن بدن، تراکم استخوان و تعداد کل بره­های متولد شده در ارتباط می­باشند. با توجه به اینکه تحقیقات کمی در رابطه با سازگاری با ارتفاع در گوسفندان انجام شده است، لذا نتایج این تحقیق می­تواند اطلاعات سودمندی در رابطه با ژن­هایی که به سازگاری با ارتفاع پاسخ می­دهند، ارایه دهد. به هر حال، به منظور شناسایی و بررسی دقیق­تر جهش­های عامل در ژن­ها و QTLهای شناسایی شده ضروری است که پژوهش­های تکمیلی بیشتری صورت گیرد.