پایش تنوع ژنتیکی و ساختار جمعیت در بز مرخز با استفاده از تجزیه شجره

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان

2 دانشجوی دوره دکتری ژنتیک و اصلاح دام، دانشکده کشاورزی، دانشگاه کردستان

چکیده

تجزیه شجره ابزاری مفید برای بررسی ساختار جمعیت، تنوع ژنتیکی و تاریخچه جمعیتی است. در این پژوهش به منظور پایش ساختار شجره بزهای مرخز از تعداد 5726 رکورد جمع­آوری شده در ایستگاه پرورش و اصلاح نژاد بز مرخز سنندج، طی سال‌های 1366 تا 1395 استفاده شد. خطایابی و آمار توصیفی شجره با برنامه CFC، تخمین اندازه مؤثر جمعیت و فاصله نسل با بسته نرم­افزاری ENDOG و بررسی روند تغییرات همخونی با استفاده از نرم­افزارEVA  انجام شد. نسبت قابل توجهی از جمعیت بز مرخز (معادل 3/54 درصد جمعیت) همخون بود. میانگین رابطه خویشاوندی و میانگین همخونی در کل جمعیت به ترتیب 61/2 و 68/2 درصد برآورد شد که نشان داد سطح همخونی در جمعیت بیشتر از حد مورد انتظار است. اندازه موثر افراد جمعیت بنیان­گذار برابر 65/80 حیوان برآورد شد که بیانگر مشارکت نامتوازن حیوانات جمعیت پایه در تولیدمثل بود. روند تغییرات همخونی نامطلوب و افزایشی بود که می‌تواند ناشی از بسته بودن جمعیت و استفاده نامحدود از شمار اندکی از والدین باشد. فاصله نسل جمعیت کل 23/3 سال و فاصله نسل جمعیت بنیان­گذار 73/5 سال محاسبه شد که بیانگر سرعت بیشتر جایگزینی حیوانات در نسل‌های اخیر است. اندازه مؤثر جمعیت بز مرخز معادل 41/60 حیوان برآورد شد و به حداقل تعداد افراد پیشنهاد شده برای یک جمعیت بهینه (یعنی50 فرد) نزدیک بود. نتایج بیانگر همخونی بالا و افت تنوع ژنتیکی در جمعیت است و پیشنهاد می‌شود برنامه­های حفاظتی، جایگزین برنامه‌های اصلاحی در بز مرخز شوند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Monitoring genetic diversity and population structure of Markhoz goat by pedigree analysis

نویسندگان [English]

  • M. Razmkabir 1
  • P. Mahmoudi 2
1 Assistant Professor, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
2 Ph.D. Student, Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Kurdistan, Sanandaj, Iran
چکیده [English]

Pedigree analysis is a useful tool for the study of structure, genetic diversity and history of populations. This study was conducted to characterize population structure, estimation of inbreeding and effective population size in Markhoz goats using pedigree analysis. Data consisted of pedigree records of 5726 animals, collected between 1987 and 2016 by Markhoz goat Performance Testing Station. Computer programs, including CFC for descriptive statistics of pedigree, ENDOG for estimation of effective population size and generation interval and EVA for inbreeding trend were used in this research. The ratio of inbred animals was 54.3% of total population. The mean of co-ancestry and inbreeding coefficients in the population were 2.61 and 2.68, respectively, indicated that the observed inbreeding level is higher than expectation. Estimated effective number of founders was 85.65, represents unequal founder contributions in population. Undesirable trend for inbreeding could be due to high contribution of few ancestors in reproduction and low migration rate of animals in Markhoz goat station. The mean generation interval for total population and founders were 3.23 and 5.73 years, respectively, emphasizing the replacement of young bucks and does in the recent generations. Effective population size computed via individual increase in inbreeding was equal to 60.41 and was not far from the 50, a critical level proposed for an ideal population. The results indicate that the biodiversity of population has decreased. In conclusion this research supports the priority for conservation genetic strategy instead of selection programs in Markhoz goat.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Effective population size
  • Conservation genetics
  • Inbreeding Coefficient
  • Mating systems
  • Generation interval

مراجع

رزم کبیر م. و محمودی پ. 1393. برآورد همخونی و اندازه موثر جمعیت بز مرخز با استفاده از تجزیه شجره. ششمین کنگره علوم دامی ایران. تبریز، ایران.
رشیدی ا.، امام جمعه کاشان ن، میرائی آشتیانی س. ر. و رحیمی ش. 1378. اثر عوامل محیطی و ژنتیکی بر صفات بیده در بزهای مرخز (آنقوره ایران). علوم کشاورزی ایران، 30: 617-611.
شمس‌الدینی‌نژاد ه. و بحرینی بهزادی م. ر. 1395. بررسی تنوع ژنتیکی بز کرکی رائینی با استفاده از روش تحلیل شجره. پژوهش در نشخوارکنندگان، 4: 76-55.
متقی نیا ق.، فرهنگ فر ه.، احمدی شاهرخت م.، شادپرور ع. و جعفری م. 1393. بررسی روند تغییرات ضریب هم خونی بره و والدین و اثر آن بر وزن پشم گوسفندان ایران بلک مرکز اصلاح نژاد دام شمال شرق کشور. تولیدات دامی، 16: 9-1.
Bahmani H. R., Tahmoorespur M., Aslaminejad A. A., Abbasi M. A. and Ebnabbasi R. 2011. Assessment of demographic, geographical and genetic risks in Markhoz goat population. Journal of Animal and Veterinary Advances, 10: 162-168.
Berg P., Nielsen J. and Sørensen M. K. 2006. EVA: Realized and predicted optimal genetic contributions. In: Proceeding of the 8th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production. Brazil, CD communication 27-09.
Caballero A. and Toro M. A. 2000. Interrelations between effective population size and other pedigree tools for the management of conserved populations. Genetics Research, 75: 331–343.
Cervantes I., Gutiérrez J. P., Molina A., Goyache F. and Valera M. 2009. Genealogical analyses in open populations: the case of three Arab-derived Spanish horse breeds. Journal of Animal Breeding and Genetics, 126: 335-347.
Falconer D. S. and Mackay T. F. C. 1996. Introduction to quantitative genetics, 4th ed. Longman, Harlow, UK.
Franklin I. R. and Frankham R. 1998. How large must populations be to retain evolutionary potential. Animal Conservation, 1: 69-70.
Ghafouri-Kesbi F. 2010. Analysis of genetic diversity in a closed population of Zandi sheep using genealogical information. Journal of Genetics, 89: 479-483.
Goyache F., Gutiérrez J. P., Fernández I., Gomez E., Alvarez I., Díez 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. Journal of Animal Breeding and Genetics, 120: 95-105.
Gutiérrez J. P. and Goyache F. 2005. A note on ENDOG: a computer program for analyzing pedigree information. Journal of Animal Breeding and Genetics, 122: 172–176.
Gutiérrez J. P., Cervantes I. and Goyache F. 2009. Improving the estimation of realized effective population sizes in farm animals. Journal of Animal Breeding and Genetics, 126: 327-332.
Gutiérrez J. P., Altarriba J., Díaz C., Quintanilla R., Cañón J. and Piedrafita J. 2003. Pedigree analysis of eight Spanish beef cattle breeds. Genetics Selection Evolution, 35: 43-63.
Henderson C. R. 1976. A simple method for computing the inverse of a numerator relationship matrix used in the prediction of breeding values. Biometrics, 32: 69-83.
James J. W. 1972. Computation of genetic contributions from pedigrees. Theoretical and Applied Genetics, 42: 272-273.
Lacy R. C. 1989. Analysis of founder representation in pedigrees: Founder equivalents and founder genome equivalents. Zoo Biology, 8:111–123
Leroy G., Mary-Huard T., Verrier E., Danvy S., Chavrolin E. and Danchin-Burge C. 2013. Methods to estimate effective population size using pedigree data: Examples in dog, sheep, cattle and horse. Genetics Selection Evolution, 45: 1-10.
Mahmoudi P., Rashidi A. and Razmkabir M. 2018. Inbreeding effects on some reproductive traits in Markhoz goats. Animal Production Science, 58, 2178–2183.
Meuwissen T. H. E. and Luo Z. 1992. Computing inbreeding coefficients in large populations. Genetics Selection Evolution, 24: 305-313.
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 Ruminant Research, 114: 202–205.
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 Ruminant Research, 116: 14-20.
Pérez-Enciso M. 1995. Use of the uncertain relationship matrix to compute effective population size. Journal of Animal Breeding and Genetics, 112: 333-340
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 Ruminant Research, 124: 1-8.
Sargolzaei M., Iwaisaki H. and Colleau J. J. 2006. CFC: A tool for monitoring genetic diversity. In: Proceeding of the 8th World Congress on Genetics Applied to Livestock Production. Brazil, CD communication 27-28. Belo Horizonte-MG, Brazil
Simaei-Soltani L., Abdolmohammadi A., Zebarjadi A. and Foroutanifar S. 2016. Genetic diversity and distance of Iranian goat breeds (Markhoz, Mahabadi and Lori) compared to the Beetal breed using inter-simple sequence repeat (ISSR) markers. Archives Animal Breeding, 59: 477–483.
Sheikhlou M. and Abbasi M. A. 2016. Genetic diversity of Iranian Lori-Bakhtiari sheep assessed by pedigree analysis. Small Ruminant Research, 141: 99-105.
Tahmoorespur M. and Sheikhloo M. 2011. Pedigree analysis of the closed nucleus of Iranian Baluchi sheep. Small Ruminant Research, 99: 1–6.
Wright S. 1931. Evolution in Mendelian populations. Genetics, 16:97–159.
تحقیقات تولیدات دامی
دوره 7، شماره 4
اسفند 1397
صفحه 13-22

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار