ارتباط ژن PIT1 با درصد چربی شیر در گاو هلشتاین

Subject Areas : Camel

ز. ابراهیمی حسین‌زاده ¹ , م.ر. محمدآبادی ² , ع. اسمعیلی‌زاده ³ , الف خضری ⁴ , ع. نجمی نوری ⁵

1 - Department of Animal Science, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
2 - Department of Animal Science, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
3 - Department of Animal Science, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
4 - Department of Animal Science, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
5 - Department of Animal Science,Yasouj University,Yasouj,Iran

Received: 2014-08-27 Accepted : 2014-11-15 Published : 2015-09-01

Keywords: PCR, چندشکلی, گاو هلشتاین, چربی شیر, PIT1 ژن‌,

Abstract :

ژن فاکتور نسخه برداری ویژه هیپوفیز (PIT1) مسئول رشد و توسعه هیپوفیز و بیان ژن ترشح این هورمون در پستانداران است. ژن PIT1 به عنوان یک نشانگر ژنتیکی کاندیدا برای صفات رشد، لاشه و نیز تولید شیر معرفی شده است. در حیوانات شیری مزرعه­ای، هدف اصلی انتخاب بهبود و افزایش تولید شیر و ترکیبات شیر می­باشد. ژن­های پروتئین شیر و هورمون­ها ژن­های کاندیدای عالی برای آنالیز پیوستگی با جایگاه­های صفات کمی (QTL) می­باشند، زیرا دارای اهمیت بیولوژیکی روی صفات کمی جالب و مفید هستند. لذا در این مطالعه، ارتباط و همبستگی بین چند شکلی ژن PIT1 و درصد چربی شیر در گاوهای هلشتاین استان خراسان رضوی ایران مورد آنالیز قرار گرفت. تعداد 100 گاو هلشتاین از یک گله 1000 رأسی در استان خراسان رضوی مطالعه شد. DNA ژنومی از خون کامل استخراج گردید. یک جفت پرایمر برای تکثیر ژن PIT1 استفاده شد و محصولات PCR روی ژل آگارز 1 درصد الکتروفورز شدند. سپس محصولات PCR با آنزیم برشی HinfI هضم شدند. نتایج به وسیله نرم افزار PopGene آنالیز شدند و فراوانی آللی A و B برای ژن PIT1 به ترتیب 25/0 و 75/0 به دست آمد. فراوانی ژنوتیپ‌های AA، AB و BB، تعداد آلل واقعی، تعداد آلل مؤثر، هتروزیگوسیتی مورد انتظار، هتروزیگوسیتی مشاهده شده، متوسط هتروزیگوسیتی، هموزیگوسیتی مورد انتظار، هموزیگوسیتی مشاهده شده، شاخص نئی و شاخص شانون به ترتیب 6، 40 و 54 درصد، 2، 60/1، 37/0، 40/0، 37/0، 62/0، 59/0، 37/0 و 56/0 محاسبه شد. نتیجه آزمون کای اسکور نشان داد که در جمعیت تعادل هاردی- واینبرگ برقرار است. برای محاسبه ارتباط بین درصد چربی شیر و ژنوتیپ‌های مشاهده شده از نرم افزارSAS  و رویه آماری GLM استفاده شد و نتایج نشان داد که اثر ژنوتیپ بر درصد چربی معنی دار است (01/0>P) و ژنوتیپ AB بیشترین اثر را بر روی درصد چربی شیر داشت. نتایج نشان داد که ژنوتیپ‌های PIT1 روی درصد چربی شیر اثر دارند، لذا پیشنهاد می­دهند که این چندشکلی می­تواند به عنوان یک نشانگر ملکولی برای این صفت استفاده شود.

References:

Arora R. and Bhatia S. (2004). Genetic structure of Muzzafarnagri sheep based on microsatellite analysis. Small Rumin. Res. 54, 227-230.

Aytekin İ. and Boztepe S. (2013). Associations of PIT1gene polymorphism with milk yield and composition traits in brown swiss cattle. J. Anim. Plant Sci. 23, 1281-1289.

Beigi Nassiri M.T., Biranvand Z., Hartatik T., Fayazil J. and Tavakoli S. (2010). The study of PIT1gene polymorphism in the Najdi cattle using PCRRFLP method. J. Anim. Vet. Adv. 9, 2001-2003.

Bona G., Paracchini R., Giordano M. and Momigliano-Richiardi P. (2004). Genetic defects in GH synthesis and secretion. EuropeanJ. Endocrinol. 151, 3-9.

Camper S.A., Saunders T.L., Katz R.W. and Reeves R.H. (1990). The PIT1transcription factor gene is a candidate for the murine Snell dwarf mutation. Genomics. 8, 586-590.

Carrijo S.M., De Alencar M.M., Toral F.L.B. and De Almedia Regitano L.C. (2008). Association of PIT1genotypes with growth traits in Canchim cattle. Sci. Agric. 65, 116-121.

Curi, R.A., Palmieri D.A., Suguisawa L., de Oliviera H.N., Silveira A.C. and Lopes C.R. (2006). Growth and carcass traits associated with GH1/AluI and POU1F1/HinfI gene polymorphisms in Zebu and crossbred beef cattle. Genet. Mol. Biol. 29, 56-61.

De Mattos K.K., Del Lama S.N., Martinez M.L. and Freitas A.F. (2004). Association of bGH and PIT1gene variants with milk production traits in dairy Gyr bulls. Pesqui. Agropecu. Bras. 39, 147-150.

Dierkes B., Kriegesmann B., Baumgartner B.G. and Brening B. (1998). Partial genomic structure of the bovine PIT1gene and characterization of a HinfI transition polymorphism in exon 6. Anim. Genet. 29, 405.

Dybus A., Kmieć M., Sobek Z., Pietrzyk W. and Wiśniewski B. (2003). Associations between polymorphism of growth hormone releasing hormone (GHRH) and pituitary transcription factor 1 (PIT1) genes and production traits of Limousine cattle. Arch. Tierz. 46, 527-534.

Dybus A., Szatkowska I., Czerniawska-Piątkowska E., Grzesiak W., Wojcik J., Rzewucka E. and Zych S. (2004). PIT-1-HinfI gene polymorphism and its associations with milk production traits in polish Black-and-White cattle. Arch. Tierz. 47, 557-563.

Edriss V., Edriss M.A., Rahmani H.R. and Sayed-Tabatabaei B.E. (2008). PIT1gene polymorphism of Holstein cows in Isfahan Province.Biotechnology. 7, 209-212.

FAO. (1993). Survey of present status of the use of artificial insemination in developing countries. World Anim. Rev. 75, 26-35.

Haugen B.R., Wood W.M., Gordon D.F. and Ridgeway E.C. (1993). A thyrotrope-specific variant of PIT1transactivates the thyrotropin β promoter. J. Biol. Chem. 268, 20818-20824.

Heravi-Moussavi A.R. and Danesh-MesgaranM. (2009). Effect of diverse sire origins on first-parity performance in Iranian Holstein cows. Res. J. Biol. Sci. 4(7), 800-806.

Hori-Oshima S. and Barreras-Serrano A. (2003). Relationships between DGAT1 and PIT1Genes Polymorphism and Milk Yield in Holstein Cattle, Proceedings, Western Section. American Society of Animal Science.

Javanmard A., Asadzadeh N., Banabazi M.H. and Tavakolian J. (2005). The allele and genotype frequencies of bovine pituitary specific transcription factor and leptin genes in Iranian cattle and buffalo populations using PCR-RFLP. Iranian J. Biotechnol. 3, 2.

Jawasreh K.I.Z., Awawdeh F., Rawashdeh I., Hejazeen F. and Al-Talib M. (2009). The allele and genotype frequencies of bovine pituitary specific transcription factor and leptin genes in Jordanian cattle population by using PCR-RFLP. Australian J. Basic Appl. Sci. 3, 1601-1606.

Kopp P. and Jameson J.L. (1998). Thyroid disorders. Pp. 459-473 in: Principles Of Molecular Medicine. J.L. Jameson and F.S. Collins, Eds. Humana Press. Totowa NJ.

Li S., Crenshaw R.D., Rawson E.J., Simmons D.M., Swanson L.W. and Rosenfeld M.G. (1990). Dwarf locus mutants lacking three pituitary cell types result from mutations in the POU-domain gene PIT1. Nature. 357, 528-533.

Moody D.E., Pomp D. and Berendse W. (1995). Restriction fragment length polymorphism in amplification products of bovine PIT1 gene and assignment of PIT1 to bovine chromosome 1. Anim. Genet. 26, 45-47.

Mukesh M., Sodhi M., Sobti R.C., Prakash B., Kaushik R., Aggarwal R.A.K. and Mishra B.P. (2008). Analysis of bovine pituitary specific transcription factor-HinfI gene polymorphism in Indian zebuine cattle. Livest. Sci. 113, 81-86.

Nei M. (1973). Analysis of gene diversity in subdivided populations. Proc. Natio. Acad. Sci. 70, 3321-3323.

Nei M. (1978). Estimation of average heterozygosity and genetic distance from a small number of individuals. Genetics. 89, 583-590.

Oprzadek J., Flisikowski K., Zwierzchowski L. and Dymnicki E. (2003). Polymorphisms at loci of Leptin (LEP), PIT1 and STAT5A and their association with growth, feed conversion and carcass quality in black-and-white bulls. Anim. Sci. Pap. Rep. 21, 135-145.

Othman E., Fawzia A., Zayed A., El Gawead A. and Medhat El-Rahman R.A. (2011). Genetic polymorphism of three genes associated with milk trait in Egyptian buffalo. J. Genet. Engin. Biotechnol. 9, 97-102.

Özdemir M. (2012). Determination of Pit-1/Hinf1 polymorphism in Holstein and Native Ear cattle raised as genetic resource in Turkey. J. Anim. Plant Sci. 22, 25-28.

Parmentier I., Portetelle D., Gengler N., Pradi A., Bertozzi C., Vleurick L., Gilson R. and Renaville R. (1999). Candidate gene markers associated with somatotropic axis and milk selection. Domes. Anim. Endocrinol. 17, 139-148.

Renaville R., Gengler N., Vrech E., Prandi A., Massart S., Corradini C., Bertozzi C., Mortiaux F., Burny A. and Portetelle D. (1997a). PIT1gene polymorphism, milk yield, and conformation traits for Italian Holstein-Friesian bulls. J. Dairy Sci. 80, 3431-3438.

Renaville R., Gengler N., Parmentier I., Mortiaux F., Massart S., Bertozzi C., Burny A. and Portetelle D. (1997b). PIT1gene HinfI RFLP and growth traits in doublemuscled Belgian Blue cattle. J. Anim. Sci. 75(1), 146.

SAS Institute. (2002). SAS/STAT 9 User's Guide –Procedures, SAS Inst. Inc., Cary, NC.

Shook G.E. (2006). Major advances in determining appropriate selection goals. J. Dairy Sci. 89, 1349-1361.

Soyeurt H., Dardenne P., Gillon A., Croquet C., Vanderic S., Mayeres P., Bertozzi C. and Gengler N. (2006). Variation in fatty acid contents of milk and milk fat within and across breeds. J. Dairy Sci. 89, 4858-4865.

Vargas L.D., Gana V.E. and Escudero I.F. (2004). PIT1gene polymorphism in dairy cows from Central Chile. Arch. Zoot. 53, 217-220.

Viorica C., Vlaic A. and Gaboreanu I. (2007). HinfI polymorphism of K-Casein and PIT1genes in Romanian Simmental Cattle. Lucrări Stiinţifice Zootehnie Si Biotehnologiy. 40, 59-61.

Xue K., Chen H., Wang S., Cai X., Liu B., Zhang C.F., Lei C.Z., Wang X.Z., Wang Y.M. and Niu H. (2006). Effect of genetic variations of the POU1F1 gene on growth traits of nanyang cattle.Acta Genet. Sinica. 33, 901-907.

Yan L.J., Liu B., Fang X.T., Chen H., Zhang R.F., Bao B. and Zhang H.J. (2006). Analysis of POU1F1 gene polymorphisms in Qinchuan cattle and Chinese Holstein cattle. Yi Chuan. 28(11), 1371-1375.

Yeh F.C., Yang R. and Boyle T. (1999). Pop Gene Version 1.31. Microsoft Window–based free software for population genetic analysis, University of Alberta. Edmonton, AB, Canada.

Zakizadeh S., Reissmann M., Rahimi G., Javaremi N.A., Reinecke P., Mirae-Ashtiani S.R. and Shahrbabak M.M. (2007). Polymorphism of bovine POU1F1 gene: allele frequencies and effects on milk production in three Iranian native breeds and Holstein cattle of Iran. Pakistan J. Biol. Sci. 10, 2575-2578.

Zhang C., Liu B., Chen H., Lan X., Lei C., Zhang Z. and Zhang R. (2009). Associations of a HinfI PCRRFLP of POU1F1 gene with growth traits in Qinchuan cattle. Anim. Biotechnol. 20, 71-74.

Zhao Q., Davis M.E. and Hines H.C. (2004). Associations of polymorphisms in the PIT1gene with growth and carcass traits in Angus beef cattle. J. Anim. Sci. 82, 2229-2233.