نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه علوم دامی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

2 استادیار، گروه علوم دامی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

3 دانشیار، گروه علوم دامی، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

4 دکتری تخصصی ژنتیک و اصلاح نژاد دام، فدراسیون سوارکاری جمهوری اسلامی ایران، تهران، ایران.

چکیده

هدف از این پژوهش بررسی ساختار ژنتیکی اسب‌های بومی ایران با استفاده از 11 نشانگر ریزماهواره انجمن بین‌المللی ژنتیک حیوانات (ISAG) برای مقایسه تنوع ژنتیکی و درک روابط بین جمعیت‌ها مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور از بانک اطلاعاتی فدراسیون سوارکاری کشور تعداد 565 اسب از سنین مختلف(6 ماهگی الی 25 سالگی) از نژادهای اسب عرب اصیل، کاسپین، دره‌شوری، کرد و ترکمن هر کدام به تعداد 113 راس انتخاب شدند. تعداد الل‌های مشاهده شده برای هر جایگاه از هفت تا 19 الل و با میانگین 10/81 الل بود که جایگاه ASB17 با 19 الل و جایگاه HTG4 با هفت الل به ترتیب دارای بیشترین و کمترین تعداد الل بودند. مقادیر میانگین هتروزیگوسیتی مشاهده‌شده از بزرگترین به کوچکترین، متعلق به نژاد ترکمن (0/110 ± 0/68)، کاسپین (0/07 ± 0/67)، کرد (0/06 ± 0/66)، دره‌شوری (0/07 ± 0/65)، و عرب اصیل (0/08 ± 0/62) بود. در بررسی‌ ساختار جمعیتی به روش جفت گروهی غیروزنی با کمک میانگین حسابی (UPGMA)، جمعیت‌های کاسپین و کرد با یکدیگر در یک گروه ژنتیکی و سایر جمعیت‌ها نیز در گروه‌های جداگانه‌ای قرار گرفتند. نتایج حاصل از این پژوهش، این فرضیه که جمعیت‌های کاسپین و کرد به اسب‌های نسایی نزدیک هستند را تایید کرد بطور کلی نتایج بدست آمده از این مطالعه نشان‌دهنده تنوع ژنتیکی بالا علیرغم علی‌رغم وجود شباهت ژنتیکی در برخی از جمعیت‌های اسب مورد مطالعه است. و از طرفی گروه‌بندی ژنتیکی جمعیت‌ها با مناطق جغرافیایی آنها همسان می‌باشد. نتایج حاصل از ریزماهواره‌ها بیانگر چندشکلی بودن و کارآمدی بالای جایگاه‌های مورد استفاده در آزمایشات مطالعات تعیین نژاد، تنوع و ساختار ژنتیکی برای اسب‌های بومی کشور می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Genetic structure survey of Iranian native horse breeds by microsatellite markers

نویسندگان [English]

  • Mohammad Abdoli 1
  • Mohammad Bagher Zandi 2
  • Taher harkinezhad 3
  • Masoud Kahlili 4

1 Department of Animal Science, University of Zanjan, Zanjan, Iran

2 Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Zanjan, Znajn, Iran.

3 Department of Animal Science, University of Zanjan, Zanjan, Iran

4 Equestrian Federation of Iran, Tehran, Iran

چکیده [English]

The aim of this study was to investigate the genetic structure of Iranian native horse breeds to compare genetic diversity and understanding the relationships between the populations using 11 ISAG microsatellite markers. For this reason, 565 samples of the Iranian Equestrian database from different ages including the Iranian Arab Asil, Caspian, Darehshouri, Kurdish and Turkmen and 113 samples were used for each breed. The number of observed alleles for each locus was 7 to 19 alleles with an average of 10.81 alleles, and it was 19 for ASB17 and 7 for HTG4 locus with the highest and lowest observed alleles ranking respectively. The average observed heterozygosity from the largest to the lowest rank was, Turkmen (0.68±0.11), Caspian (0.67±0.07), Kurdish (0.66±0.06) Darehshouri (0.65±0.07), and Arab Asil (0.62±0.08). Population structure analysis with UPGMA method showed that Caspian and Kurdish populations were grouped as a unit cluster while the other populations grouped as a separate cluster. These results confirmed this hypothesis that the Caspian and Kurdish populations are close to the Nisa horses. In general, the results of this study indicate that the Iranian native horses have got a high genetic diversity, despite of populations have genetic similarity and the other hand genetic clustering of the populations is consistent with their geographic distances. The result of this study shows that the ISAG microsatellite markers are polymorphic and have more efficiency for assignment genetic diversity and genetic structure analysis of Iranian native horse breeds.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Genetic diversity
  • genetic structure
  • heterozygosity
  • Iranian Native Horse Breeds
  • microsatellite markers
1. Askari N, Abadi MM and Baghizadeh A (2011)
ISSR markers for assessing DNA polymorphism
and genetic characterization of cattle, goat and
sheep populations. Iranian Journal of
Biotechnology. 9: 222-229.
2. Berber N, Gaouar S, Leroy G, Kdidi S, Tabet
Aouel N and Saidi Mehtar N (2014) Molecular
characterization and differentiation of five
horse breeds raised in Algeria using
polymorphic microsatellite markers. Journal of
Animal Breeding and Genetics. 131: 387-394.
3. Binns MM, Holmes NG, Holliman A and Scott
AM (1995) The identification of polymorphic
microsatellite loci in the horse and their use in
thoroughbred parentage testing. British
Veterinary Journal. 151: 9-15.
4. Breen M, Lindgren G, Binns MM, Norman J,
Bell Z, Sandberg K and Ellegren H (1997)
Genetical and physical assignments of equine
microsatellites-first integration of anchored
markers in horse genome mapping.
Mammalian Genome. 8: 267-273.
5. Ellegren H, Johansson M, Sandberg K and
Andersson L (1992) Cloning of highly
polymorphic microsatellites in the horse.
Animal Genetics 23(2): 133-142.
6. Excoffier L and Lischer HEL (2010)
ARLEQUIN suite ver 3. 5: a new series of
programs to perform population genetic
analyses under Linux and Windows. Molecular
Ecology Resources, 10: 564–567.
7. Guerin G, Bertaud M and Amigues Y (1994)
Characterization of seven new horse
microsatellites: HMS1, HMS2, HMS3, HMS5,
HMS6, HMS7 and HMS8. Animal Genetics.
25(1): 62-62.
8. Kalinowski ST, Taper ML and Marshall TC
(2007) Revising how the computer program
Cervus accommodates genotyping error
increases success in paternity assignment.
Molecular Ecology. 16(5): 1099–1106.
9. Khalili M (2009) Horse and my expertise. (ed. by
M. Khalili), pp. 694. Nashr-e Zareh Publication,
Iran.
10. Khanahmadi AR, Rahimimianji Gh, Moradi-
ShahreBabak H, Hafezian H, Zandi MB
(2018a) Genomic scan for detection of
selective sweeps in Turkmen horse population.
Research On Animal Production, 9(19): 54–62.
11. Khanahmadi AR, Rahimimianji Gh, Moradi-
ShahreBabak H , Hafezian H, Zandi MB (2018b)
Genomic Scan of Selective Signature in Kurd
Horse. Journal of Animal Environment, 10(4):
119-128.
12. Khanshour AM, Conant EK, Juras R and
Cothran EG (2013) Microsatellite analysis for
parentage testing of the Arabian horse breed
from Syria. Turkish. Journal of Veterinary and
Animal Sciences. 37:9-14.
13. Lee SY and Cho GJ (2006) Parentage testing of
Thoroughbred horse in Korea using
microsatellite DNA typing. Journal of Veterinary
Science. 7: 63-67.
14. Ling Y, Ma Y, Guan W, Cheng Y, Wang Y,
Han J, Jin D, Mang L and Mahmut H (2010)
Identification of Y choromosome genetic
variation in Chinese indigenous horse breeds.
Journal of Heredity. 101(5): 639-643.
15. Mahrous, KF, Hassanane, M, Mordy, MA,
Shafey, HI and Hassan, N (2011) Genetic
variations in horse using microsatellite
markers. Journal of Genetic Engineering and
Biotechnology. 9: 103-9.
16. Marklund S, Ellegren H, Eriksson S, Sandberg
K and Andersson L (1994) Parentage testing
and linkage analysis in the horse using a set of
highly polymorphic horse microsatellites.
Journal of Animal Genetics. 25: 19-23.
17. Nei M (1978) Estimation of average
heterozygosity and genetic distance from a small
number of individuals. Genetics, 89 (3): 583-590.
18. Ovchinnikov IV, Dahms T, Herauf B, McCann
B, Juras R, Castaneda C and Cothran EG
(2018) Genetic diversity and origin of the feral
horses in Theodore Roosevelt National Park.
PLoS ONE. 13 (8): e0200795.
19. Pritchard JK, M Stephens and P Donnelly (2000)
Inference of population structure using
multilocus genotype data. Genetics 155: 945-959.
20. Shahsavarani H and Rahimi-Mianji G (2010)
Analysis of genetic diversity and estimation of
inbreeding coefficient within Caspian horse
population using microsatellite markers.
African Journal of Biotechnology. 9: 293-299.
21. Tamura K, Stecher G, Peterson D, Filipski A
and Kumar S (2013) MEGA6: Molecular
evolutionary genetics analysis version 6.0.
Molecular biology and evolution. 30(12):
2725–2729.
22. Vahdani Manaf MA, Mashayekhi MR,
Hasanpour A, Ayubi MR (2017) Evaluation of
the genetic diversity of Iranian Kurdish horses.
Journal of Animal science research (Agricultural
Science), 27(1): 95-102. (in Persian).
23. Van Haeringen H, Bowling AT, Stott ML,
Lenstra JA and Zwaagstra KA (1994) A highly
polymorphic horse microsatellite locus:
VHL20. Animal Genetics 25(3): 207-207.
24. Yeh FC, Yang RC and Boyle T (2000)
POPGENE VERSION 1.32: Microsoft Windowbased
Freeware for Population Genetic Analysis,
University of Alberta. Canada.