تغییرات ناحیه D-Loop از رشته DNA میتوکندریایی در نژادهای گوسفند بومی ایران

Subject Areas : Camel

پ. رافیا ¹ , ا. ترنگ ²

1 - Department of Animal Science, Ashkezar Branch, Islamic Azad University, Ashkezar, Iran
2 - Gilan Branch, Agricultural Biotechnology Research Institute of Iran/Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREO), Rasht, Iran

Received: 2015-06-12 Accepted : 2015-11-15 Published : 2016-06-01

Keywords: تنوع ژنتیکی, DNA میتوکندریایی, گوسفندان ایرانی,

Abstract :

DNA میتوکندریایی به دلیل دارا بودن خصوصیات منحصر به فردی همچون توارث مادری، نرخ تکاملی نسبتاً سریع و عدم داشتن نوترکیبی یک ابزار مفید برای مطالعه ژنتیک جمعیت می ­باشد. 82 حیوان غیرخویشاوند از 10 نژاد گوسفند بومی ایران برای تعیین تنوع ژنتیکی مادری با استفاده از یک قطعه 685 جفت بازی در ناحیه D-Loop از DNA میتوکندریایی، مورد مطالعه قرار گرفتند. از آنالیز این ناحیه درمجموع 72 هاپلوتایپ و 123 موتاسیون تشخیص داده شد. تنوع هاپلوئیدی، تنوع نوکلئوتیدی و میانگین تعداد تفاوت­های نوکلئوتیدی به ترتیب 003/0 ± 996/0، 0001/0 ± 037/0 و 23/25 برآورد شد. آنالیز توالی، سطح بالایی از تنوع ژنتیکی را در میان نژادهای گوسفند بومی نشان داد. تجزیه واریانس مولکولی نشان داد که 43/3 درصد از تنوع به بین جمعیت­ها و 57/96 درصد تنوع به درون جمعیت­ها مربوط می­شود. درخت نزدیکترین همجواری (NJ)، 4 هاپلوتایپ (A، B، C و E) از 5 نوع هاپلوتایپ توصیف شده در گوسفند را نشان داد. درخت فیلوژنتیکی هیچگونه ساختار ژنتیکی متمایزی را در میان جمعیت­های مورد مطالعه نشان نداد، که می­تواند به علت وجود جریان ژنی بالا و آمیختگی بین جمعیت­های گوسفند باشد که احتمالاً به واسطه نقل و انتقال وسیع گوسفند در طول تاریخ و وجود شجره‪های مادری مشابه در میان نواحی مختلف باشد.

References:

Agaviezor B.O., Adefenwa M.A., Peters S.O., Yakubu A., Adebambo A.O., Ozoje M.O., Ikeobi C.O.N., Ilori B.M., Wheto M., Okpeku M., De Donato M. and Imumorin I.G. (2012). Mitochondrial D-loop genetic diversity of Nigerian indigenous sheep. Anim. Genet. 50, 13-20.

Benjelloun B., Pompanon F., Ben Bati M., Chentouf M., Ibnelbachyr M., El Amiri B., Rioux D., Boulanouar B. and Taberlet P. (2011). Mitochondrial DNA polymorphism in Morrocan goats. Small Rumin. Res. 98(1), 201-205.

Excoffier L., Laval G. and Schneider S. (2005). Arlequin ver. 3.0: an integrated software package for population genetics data analysis. Evol. Bioinform. 1, 47-50.

Galtier N., Nabholz B., Glemin S. and Hurst G.D.D. (2009). Mitochondrial DNA as a marker of molecular diversity. Mol. Ecol. 18, 4541-4550.

Gizaw S., Komen H., Hanote O., Van Arendonk J.A.M., Kemp S., Haile A., Mwai O. and Dessie T. (2011). Characterization and conservation of indigenous sheep genetic resources: a practical framework for developing countries. Pp. in 41-45 in Proc. ILRI Res. Report. Nairobi, Kenya.

Guo J., DuL X., Ma Y.H., Guan W.J., Li H.B., Zhao Q.J., Li X. and Rao S.Q. (2005). A novel maternal lineage revealed in sheep (Ovis aries). Anim. Genet. 36, 331-336.

Hall T.A. (1999). BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for windows 95/98/NT. Nucl. Acids. Symp. Ser. 41, 95-98.

Hiendleder S. (1998). A low rate of replacement substitutions in two major Ovis aries mitochondrial genomes. Anim. Genet. 29(2), 116-122.

Hiendleder S., Kaupe B., Wassmuth R. and Janke A. (2002). Molecular analysis of wild and domestic sheep questions current nomenclature and provides evidence for domestication from two different subspecies. Proc. Biol. Sci. 269, 893-904.

Hiendleder S., Mainz K., Plante Y. and Lewalski H. (1998). Analysis of mitochondrial DNA indicates that domestic sheep are derived from two different ancestral maternal sources: no evidence for contributions from Urial and Argali sheep. J. Hered. 89, 113-120.

Kantanen J., Vilkki J., Elo K. and Maki-Tanila A. (1995). Random amplified polymorphic DNA in cattle and sheep: application for detecting genetic variation. Anim. Genet. 26, 315-320.

Lancioni H., Di Lorenzo P., Ceccobelli S., Perego U.A., Miglio A., Landi V., Antognoni M.T., Sarti F.M., Lasagna E. and Achilli A. (2013). Phylogenetic relationships of three Italian Merino-derived sheep breeds evaluated through a complete mitogenome analysis. PLoS. One. 8(9), 1-15.

Librado P. and Rozas J. (2009). DnaSP vae5: a software for comprehensive analysis of DNA polymorphism data. Bioinform. 25, 1451-1452.

Mburu D. and Hanotte O. (2005). A practical approach to microsatellite genotyping with special reference to livestock population genetics. Pp. 21-27 in Proc. ILRI Biodiver. Project. Nairobi, Kenya.

Meadows J.R., CemalI., Karaca O., Gootwine E. and Kijas J.W. (2007). Five ovine mitochondrial lineages identified from sheep breeds of the Near East. Genetics. 175, 1371-1379.

Meadows J.R., Li K., Kantanen J., Tapio M., Sipos W., Pardeshi V., Gupta V., Calvo J.H., Whan V., Norris B. and Kijas J.W. (2005). Mitochondrial sequence reveals high levels of gene flow between breeds of domestic sheep from Asia and Europe. J. Hered. 96, 494-501.

Meadows J.R.S., Hiendleder S. and Kijas J.W. (2011). Haplogroup relationships between domestic and wild sheep resolved using a mitogenome panel. Heredity. 106, 700-706.

Mohammadhashemi A., Pirany N., Nassiri M.R., Abbassidaloii T. and BaghbanKkohnegroz B. (2012). Studying the partially sequenced mtDNA hypervariable region1 (HVR1) of Iranian Moghani sheep. Ann. Biol. Res. 3(6), 2906-2910.

Oner Y., Calvo J.H. and Elmaci C. (2013). Investigation of the genetic diversity among native Turkish sheep breeds using mtDNA polymorphisms. Trop. Anim. Health Prod. 45, 947- 951.

Pariset L., Mariotti M., Gargani M., Joost S., Negrini R., Perez T., Bruford M., Marsan P.A. and Valentini A. (2011). Genetic diversity of sheep breeds from Albania, Greece and Italy assessed by mitochondrial DNA and nuclear polymorphisms (SNPs). Sci. World. J. 11, 1641-1659.

Pedrosa S., Uzun M., Arranz J.J., Gutie´rrez-Gil B., San Primitivo F. and Bayon Y. (2005). Evidence of three maternal lineages in Near Eastern sheep supporting multiple domestication events. Proc. Biol. Sci. 272, 2211-2217.

Pereira F., Davis S., Pereira L., McEvoy B., Bradley D.G. and Amorim A. (2006). Genetic signatures of a Mediterranean influence in Iberian Peninsula sheep husbandry. Mol. Biol. Evol. 23, 1420-1426.

Reicher S., Seroussi E., Weller J.I., Rosov A. and Gootwine A. (2012). Ovine mitochondrial DNA sequence variation and its association with production and reproduction traits within an Afec-Assaf flock. J. Anim. Sci. 90, 2084-2091.

Tamura K., Peterson D., Peterson N., Stecher G., Nei M. and Kumar S. (2011). MEGA5: molecular evolutionary genetics analysis using maximum likelihood, evolutionary distance, and maximum parsimony methods. Mol. Biol. Evol. 28, 2731-2739.

Tapio M., Marzanov N., Ozerov M., Cinkulov M., Gonzarenko G., Kiselyova T., Murawski M., Viinalas H. and Kantenen J. (2006). Sheep mitochondrial DNA variation in European, Caucasian and Central Asian areas. Mol. Biol. Evol. 23, 1776-1783.

Tserenbataa T., Ramey R.R., Ryder O.A., Quinn T.W. and Reading R.P. (2004). A population genetic comparison of argali sheep (Ovis ammon) in Mongolia using the ND5 gene of mitochondrial DNA: implications for conservation. Mol. Ecol. 13, 1333-1339.

Wang X., Cao L., Liu Z. and Fang S. (2006). Mitochondrial DNA variation and matrilineal structure in blue sheep populations of Helan Mountain, China. Canadian J. Zool. 84, 1431-1439.

Wang X., Chen H. and Lei C.Z. (2007). Genetic diversity and phylogenetic analysis of the mtDNA D-loop region in Tibetan sheep. Asian-Australas J. Anim. Sci. 3, 313-315.

Witas H.W. and Zawicki P. (2004). Mitochondrial DNA and human evolution. Prz. Antropol.-Anthropol. Rev. 67, 97-110.

WoodN.J. and Phua S.H. (1996). Variation in the control region sequence of the sheep mitochondrial genome. Anim. Genet. 27, 25-33.

Xingbo Z., Mingxing C., Ning L. and Changxin W. (2000). Paternal inheritance of mitochondrial DNA in the sheep (Ovine aries). Sci. China. 44(3), 321-326.