بررسی تنوع ژنتیکی اردک سرحنائی (Aythya ferina) با استفاده از شش نشانگر ریزماهواره در ایران
محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوری
شبنم چاوشی
1
,
جلیل ایمانی هرسینی
2
,
حمید رضا رضایی
3
,
پرگل قوام مصطفوی
4
1 - گروه محیط زیست و منابع طبیعی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه محیط زیست و منابع طبیعی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - گروه محیط زیست، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی، گرگان، ایران
4 - گروه محیط زیست و منابع طبیعی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
کلید واژه: اردک سرحنائی, تنوع ژنتیکی, ریزماهواره, نشانگر, پرندگان ¬مهاجر,
چکیده مقاله :
مطالعه ساختار و تنوع ژنتیکی اردک سرحنائی (Aythya ferina) زمستانگذران ایران با استفاده از ریزماهواره است. نمونه برداری 30 قطعه اردک سرحنائی طی سالهای 1398 تا 1400 از دریای خزر و تالاب هورالعظیم انجام شد. استخراج DNA و تکثیر ژنهای هدف مایکروستلایت با پرایمرهای مربوطه و تجزیه و تحلیلهای آماری با نرم افزارهای Gene Alex، GelAnalayzer، Arlequin و MEGA صورت گرفت. بیشترین تعداد آلل واقعی، 7 آلل در جایگاه ژنی Alp36 در جمعیت جنوب و کمترین آلل واقعی، 2 آلل در جایگاه ژنی Alp36 در جمعیت شمال مشاهده گردید. بیشترین تعداد آلل موثر با فراوانی 000/5 در جمعیت شمال Smo11 و کمترین تعداد آلل موثر در جمعیت شمال و جنوب 000/2 در جایگاه ژنی Alp2 و Alp36 مشاهده گردید. دامنه هتروزیگوسیتی مشاهده شده در تمامی جایگاه‌های ژنی جمعیتها بین 133/0تا 000/1 بود و بیشترین هتروزیگوسیتی مشاهده شده در Alp36 در منطقه ی شمال و Sfiq4 در منطقه جنوب با فراوانی 000/1 و کمترین مقدار در منطقه شمال در Mmo3 با فراوانی 133/0 مشاهده گردید. دامنهی هتروزيگوسيتي مورد انتظار (He) بين مناطق نمونهبرداري در جايگا‌ههاي ژنی بين 491/0 تا 800/0 بود بيشترين هتروزيگوسيتي مورد انتظار دركل مناطق در جايگاه ژني Smo11 در شمال و كمترين هتروزيگوسيتي مورد انتظار در جايگاه ژني Mmo3 در جنوب مشاهده گردید.Fst 25/0 محاسبهگردید. با توجه به نتایج آللها، از آنجائی که Fst کمتر از 33/0 بوده و تمامی لوکوسهای مورد مطالعه انحراف معنيداري از تعادل هاردی- واینبرگ نشان دادند (بجز دو لوکوس sfiq4 و smo11 در جمعیت جنوب که فاقد معنی بودند)، حاکی از تفاوت ژنتیکی کم بین جمعیتها و جریانژنی بالا درون جمعیتهای ایران است. همچنین درخت فیلوژنی ترسیم شده جریان ژنی بالای درون جمعیتی را نشان میدهد.
The study of the genetic structure and diversity of the common pochard (Aythya ferina) in Iran was carried out using microsatellites. 30 pochards were sampled from the Caspian Sea and the Hor-al-Azim Wetland during 2019-2021. DNA extraction and amplification of microsatellite target genes were performed with the relevant primers and statistical analyses were performed with Gene Alex, GelAnalayzer, Arlequin, and MEGA software. The highest number of true alleles, 7 alleles, were observed at the Alp36 locus in the southern population, and the lowest number of true alleles, 2 alleles, were observed at the Alp36 locus in the northern population. The highest number of effective alleles with a frequency of 5.000 in the northern population was Smo11 and the lowest number of effective alleles in the northern and southern populations was 2.000 at the Alp2 and Alp36 loci. The range of heterozygosity observed in all loci of the populations was between 0.133 and 1.000, and the highest heterozygosity observed in Alp36 in the northern region and Sfiq4 in the southern region with a frequency of 1.000, and the lowest value in the northern region was observed in Mmo3 with a frequency of 0.133. The range of expected heterozygosity (He) between the sampling regions at the loci was between 0.491 and 0.800. The highest amount of expected heterozygosity in all regions was observed in the Smo11 locus in the north and the least amount of expected heterozygosity was observed in the Mmo3 locus in the south. Fst was calculated to be 0.25. According to the allele results, since Fst is less than 0.33 and all the studied loci showed significant deviation from the Hardy-Weinberg equilibrium (except for two loci sfiq4 and smo11 in the southern population which were not significant), it indicates low genetic differences between populations and high gene flow within Iranian populations. Also, the drawn phylogenetic tree shows high gene flow within populations.
.
1. Adams N.B., Battey R.R., Clark C., Epperly M.W. 2023. Widespread gene flow following range expansion in Anna's Hummingbird. Molecular Ecology, 32: 3089-3101.
2. Ahmadpour M., Lan-Hai L. 2016. Mercury concentration in the feathers of birds from various trophic levels in Fereydunkenar International wetland (Iran). Environmental Monitoring and Assessment, 188(12):648- 666.
3. Askari N.A., Mahmodi R. 2011. ISSR markers for assessing DNA polymorphism and genetic characterization of cattle, goat and sheep populations. Iranian Journal of Biotechnology, 9:222-229.
4. Bataillon T.M., David J.L., Schoen D.J. 1996. Neutral genetic markers and conservation genetics: simulated germplasm collections. Genetics, 144(1):409-417.
5. Corbin K.W., Cooke F., Buckley P. 1987. Avian genetics: A population and ecological approach. Academic Press Inc. (London), 321-53.
6. Daian A. 1988. Birds of the Middle orient and the near orient. IRAN: Tehran University Press, 55-56.
7. Denk A., Gautschi B., Carter K., Kempenaers B. 2004. Seven polymorphic microsatellite loci for paternity assessment in the mallard (Anas platyrhynchos). Molecular Ecology Notes, 4(3):506-508.
8. Fields R., Scribner K.T. 1997. Isolation and characterization of novel waterfowl microsatellite loci: cross-species comparisons and research applications. Molecular Ecology, 6(2):199-202.
9. Folliot B.G., Champagnon M., Caizergues J.A. 2018. Patterns of spatial distribution and migration phenology of common pochards Aythya ferina in the Western Palearctic: A ring‐recoveries analysis. Wildlife Biology, 1:1-11.
10. Gunter K. 2009. The dictionary of gene technology genomies, transcription protemics, wiley-vch Verlag GmbH and Co. KgaA. Weinheim, 18-26.
11. Gautschi B., Koller B. 2005. Polymorphic microsatellite markers for the goosander (Mergus merganser). Molecular Ecology Notes, 5(1):133-134.
12. He H.Y., Wei C., Yuan F. 2006. Genetic variation of the Mmitochondrial ND1 region among geographical populations of Sitodiplosis mosellana (Gehin) (Diptera: Cecidomyiidae) in China. Journal of Kansas Entomology Society, 792:11-22.
13. Liu W., Hou Z.C., Qu L.J., Huang Y.H., Yao T.F., Li N., Yang N. 2008. Population structure and Biodiversity of Chinese Indigenous Duck Breeds Revealed by 15 Microsatellite Markers. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 21(3):133-134.
14. Liu Y., Gerald I., Heckel K. 2011. Range-wide genetic population structure of common pochard (Aythya ferina): a potentially important vector of highly pathogenic avian influenza viruses. Ecology and Evolution, 1:529-545.
15. Mansory J. 2008. Ornithology. IRAN: Farzaneh, 112-113.
16. Paulus K., Tiedemann R. 2003. Ten polymorphic autosomal microsatellite loci for the eider duck Somateria mollissima and their cross‐species applicability among waterfowl species (Anatidae). Molecular Ecology Notes, 3(2):250-268.
17. Schägger H., Von Jagow G. 1987. Tricine-sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis for the separation of proteins in the range from 1 to 100 kDa. Analytical Biochemistry, 166(2): 368-379.
18. Thorp J.P. 1982. The molecular clock hypothesis: Biochemical evolution, genetic differentiation and systematic. Annual Review of Ecology and Systematics, 13:139-168.
