شناسایی جهش‌های جدید در دو ژن کاندیدای تخمک‌گذاری BMP15, GDF9 و ارتباط آن با چند‌قلوزایی در بز مرخز

Subject Areas : Camel

ب. عارف‌نژاد ¹ , ی. مهدی‌زاده ² , آ. جوانمرد ³ , م.ج. ضمیری ⁴ , ع. نیازی ⁵

1 - Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Shiraz, Shiraz, Iran
2 - Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Shiraz, Shiraz, Iran
3 - Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Tabriz, Tabriz, Iran
4 - Department of Animal Science, Faculty of Agriculture, University of Shiraz, Shiraz, Iran
5 - Department of Biotechnology, Faculty of Agriculture, University of Shiraz, Shiraz, Iran

Received: 2016-09-16 Accepted : 2017-01-15 Published : 2018-03-01

Keywords: چند‌شکلی, &lt, i&gt, BMP15&lt, /i&gt, , &lt, i&gt, GDF9&lt, /i&gt, , چند‌قلوزایی,

Abstract :

ژنهای کاندیدای BMP15، GDF9 دو ژن مسئول تخمک‌گذاری محسوب می‌شود که نقش کلیدی آن در عملکرد باروری پستانداران ماده به اثبات رسیده است. بنابراین می‌تواند سناریوی خوبی برای تحقیقات پیرامون بهبود باروری در برنامه‌های انتخاب بر اساس اطلاعات نشانگر باشد. هدف از پژوهش حاضر، شناسایی تنوع ژنتیکی و ارتباط جهش‌های شناخته شده در سطح دو ژن عمده ذکر شده با صفت چند‌قلوزایی در بزهای نژاد مرخز می‌باشد. برای این منظور، شناسایی جهش‌های محتمل موجود در این ژن‌ها با سه فناوری RFLP، SSCP و توالی‌یابی متعاقب انجام واکنش زنجیره پلی‌مراز صورت گرفت. از نتایج مشاهده شده این مطالعه شناسایی جهش جایگزینی گوانین/ آدنین در محل 1026 جفت بازی توالی و جهش از نوع کدون‌های مترادف در ناحیه 1049 جفت بازی از ژن BMP15 بود. همچنین، با استفاده از آنزیم محدودگر BcnI متعاقب تکثیر اختصاصی ناحیه از اگزون دوم ژن GDF9 مجددا حضور جهش از نوع جایگزینی اسید امینه گلوتامین به جای اسید آمینه پرولین اثبات شد. از نتایج جالب برگرفته از این مطالعه وجود ارتباط آماری معنی‌دار بین ژنوتیپ‌های مشاهده شده حاصل از هضم آنزیمی و فنوتیپ چند‌قلوزایی در بزهای مرخز (01/0>P) می‌باشد که در واقع پیام اصلی و کلیدی این پژوهش تظاهر چند‌قلوزایی بالا در افراد حامل ژنوتیپ هتروزیگوت برای ژن GDF9 می‌باشد. بهر‌حال پیشنهاد محققان تحقیق به تکرار آزمایش با اندازه نمونه بیشتر و بررسی اعتبار و تکرارپذیری نتایج در نژادهای بز دیگر می‌باشد.

References:

Abdel-Rahman S.M., Mustafa Y.A., AbdErrasool H.A., El Hanafy A.A. and Elmaghraby A.M. (2013). Polymorphism in BMP15 gene and its association with litter size in Anglo-Nubian goat. Biotech. Anim. Husb. 29(4), 675-683.

Ahlawat S., Sharma R. and Maitra A. (2013). Screening of indigenous goats for prolificacy associated DNA markers of sheep. Gene. 517(1), 128-131.

Arefnejad B. (2007). Molecular analysis of BMP15 (bone morphogenetic protein-15) gene in Markhoz goats. MS Thesis. Shiraz Univ., Shiraz, Iran.

Chu M.X., Wu Z.H., Feng T., Cao G.L., Fang L., Di L., Huang D.W., Li X.W. and Li N. (2011). Polymorphism of GDF9 gene and its association with litter size in goats. Vet. Res. Commun. 35, 329-336.

Deldar-Tajangookeh H., Zare Shahneh A., Zamiri M.J., Daliri M., Kohram H. and Nejati-Javaremi A. (2009). Study of BMP15 gene polymorphism in Iranian goats. African J. Biotechnol. 8(13), 2929-2932.

Dutta R., Das B., Laskar S., Kalita D.J., Borah P., Zaman G. and Saikia D.P. (2013). Polymorphism, sequencing and phylogenetic characterization of growth differentiation factor 9 (GDF9) gene in Assam Hill goat. African J. Biotechnol. 12(50), 6894-6900.

Farag I.M., Abd El-Aziz K.B., Ahmed E.S., Abdelsalam A.Z.E., Soliman K.A., Darwish A.M.M. and Abu Shady A. (2013). Polymorphism of BMPR1B, BMP15 and Beta casein genes in two of Egyptian domestic goats. J. Appl. Sci. Res. 9(4), 3199-3211.

Farshad A., Akhondzadeh S., Zamiri M. and Sadeghi G. (2008). The estrous cycle of the Markhoz goat in Iran. Asian-Australasian J. Anim. Sci. 21, 1411-1415.

Ganjali H., Mohammadi G., Gallehdari H. and Afzalzadeh M.R. (2012). Determination of FecXB and FecXG mutations in Kamouri goats of Khouzestan province. Mill. Genet. 12(2), 3529-3535.

Hanrahan J.P., Gregan S.M., Mulsant P., Mullen M., Davis G.H., Powell R. and Galloway S.M. (2004). Mutations in the genes for oocyte-derived growth factors GDF9 and BMP15 are associated with both increased ovulation rate and sterility in Cambridge and Belclare sheep (Ovisaries). Biol. Reprod. 70, 900-909.

Javanmard A., Azadzadeh N. and Esmailizadeh A.K. (2011). Mutations in bone morphogenetic protein 15 and growth differentiation factor 9 genes are associated with increased litter size in fat-tailed sheep breeds. Vet. Res. Commun. 35, 157-167.

Kasiriyan M.M., Hafezian S.H. and Hassani N. (2011). Genetic polymorphism BMP15 and GDF9 genes in Sangsari sheep of Iran. Int. J. Genet. Mol. Biol. 3, 31-41.

Knight P.G. and Glister C. (2003). Local roles of TGFβ-super family members in the control of ovarian follicular development. Anim. Reprod. Sci. 78, 165-183.

Mehdizadeh Gazooei Y., Niazi A. and Zamiri M.J. (2013). Single nucleotide polymorphism analysis of the bone morphogenetic protein receptor IB and growth and differentiation factor 9 genes in Rayini goats (Capra hircus). J. Livest. Sci. Technol. 1(2), 45-50.

Mohammadi G.H. and Alimahmoudi M. (2011). Determination of polymorphism of FecB gene in Najdi and native goats of Khouzestan province by PCR-RFLP. J. Vet. Med. Lab. 3, 13-20.

Rashidi A. (2000). Genetic evaluation of economic traits in Markhoz goats. Ph D. Thesis. Tarbiat Moddares Univ., Tehran, Iran.

SAS Institute. (1999). SAS^®/STAT Software, Release 8. SAS Institute, Inc., Cary, NC. USA.

Shamik P., Sachinandan D., Subhasis B., Ramakant K., Paras Y., Jaspreet Singh A., Saibal C., Subhransu P., Biswajit B., Tirtha K.D. and Surender Lal G. (2009). Polymorphism of fecundity genes (BMPR1B, BMP15 and GDF9) in the Indian prolific Black Bengal goat. Small Rumin. Res. 85(2), 122-129.

Silva B.D. (2005). Expression of growth differentiation factor 9 (GDF9), bone morphogenetic protein 15 (BMP15), and BMP receptors in the ovaries of goats. Mol. Reprod. Dev. 70, 11-19.

Tavakolian J. (2000). An Introduction to Genetic Resources of Native Farm Animals in Iran. Animal Science Genetic Research Institute Press, Tehran, Iran.

Wang Y., Yuanxiao L., Nana Z., Zhanbin W. and Junyan B. (2011). Polymorphism of Exon2 of BMP15 gene and its relationship with litter size of two Chinese goats. Asian-Austral-asian J. Anim. Sci. 24(7), 905-911.

Wang Y., Zhang X. and Chu M. (2013). Polymorphisms of caprine GDF9 gene and their association with litter size in Henan dairy goat. J. Anim. Vet. Adv. 12(21), 1590-1596.

Xue-qin R.A.N., Jian-bin L.I.N., Zhi-yong D.U., Cheng Q.I.N.G. and Jia-fu W.A.N.G. (2009). Diversity of Bmp15 and Gdf9 genes in White goat of Guizhou province and evolution of the encoded proteins. Zool. Res. 30(6), 593-602.

Yeh F.C., Yang R.C., Boyle T.B.J., Ye Z.H. and Mao J.X. (1997). PopGene, the User-Friendly Shareware for Population Genetic Analysis. Molecular Biology and Biotechnology Centre, University of Alberta, Canada.

Yuanqing H., Xiaoke M., Xiaoyong L., Cunxia Z. and Jun L. (2009). Candidate genes polymorphism and its association to prolificacy in Chinese goats. J. Agric. Sci. 2(1), 88-92.

Zhang H.Y., Ding X.L., Ying S.J., Wang Z.Y., Pang X.S., Wang R.F., Chen Q.K., Shi J.F., Zhang H. and Wang F. (2008). SSCP analysis on exon 2 of GDF9 gene in local goat breeds of Jiangsu province. Jiangsu Agric. Sci. 5, 51-53.

Zhu G.Q., Wang Q.I., Kang Y.G., Lv Y.Z. and Cao B.Y. (2013). Polymorphisms in GDF9 gene and its relationship with litter size in five breeds of Black goats. Iranian J. Appl. Anim. Sci. 3(3), 625-628.