ارزيابي ژنگاني اندازه موثر جمعيت برخي از نژادهاي گوسفند ايراني با استفاده از اطلاعات عدم تعادل پيوستگي

Genome-wide evaluation of effective population size in some Iranian sheep breeds using linkage disequilibrium information

هدف از اين تحقيق برآورد اندازه موثر (Ne) برخي از نژادهاي گوسفند ايراني با استفاده از اطلاعات نشانگرهاي SNP در سطح ژنگان (ژنوم) بود. به اين منظور از اطلاعات ژنگاني مجموع 217 نمونه حيوان شامل 45، 37، 34، 35، 45 و 11 نمونه به ترتيب از نژادهاي زل، افشاري، مغاني، قزل، لري بختياري و يك نژاد گوسفند وحشي ايراني كه با استفاده از آرايه هاي Illumina OvineSNP50K Beadchip تعيين ژنوتيپ شده اند، استفاده شد. اين تحقيق با همكاري پروژه Sheep HapMap انجام شد. اندازه موثر با استفاده از اطلاعات نداشتن تعادل پيوستگي (لينكاژي) در طي 4 تا 3500 نسل پيش محاسبه شد. نتايج تجزيه مولفه هاي واريانس (PCA) نشان داد كه همه نژادها با استفاده از دو مولفه اول از همديگر مجزا مي شوند. ميانگين ناخالصي (هتروزيگوسيته) مورد انتظار و مشاهده شده در نژادهاي مختلف به ترتيب در دامنه 0.36-0.37 و 0.37-0.43 به دست آمد. نتايج به دست آمده از محاسبه اندازه موثر در نژادهاي مختلف، نشان دهنده روند كاهش تدريجي Ne در طي 3500 سال گذشته تاكنون با يك شيب كاهشي زياد در حدود 550 نسل پيش براي همه نژادها بود. اندازه Ne در نسل هاي حاضر (4 نسل قبل) در نژادهاي گوسفند ايراني در دامنه 89-9 راس بود. بيشترين Ne در نژاد زل (89 راس) و كمترين در نژادهاي افشاري (44 راس) و نژاد وحشي گوسفند (9 راس) مشاهده شد. درمجموع، نتايج اين تحقيق نشان داد كه باوجود تنوع ژنتيكي مناسب در اين جمعيت ها، اندازه موثر آن ها به ويژه در نژاد گوسفند افشاري و نژاد وحشي در طي نسل هاي اخير به شدت كاهش يافته است و طراحي برنامه هاي مناسب براي حفاظت از حيوانات خالص باقي مانده اين نژادهاي بومي ضروري است.

The aim of the present study was to estimate the effective population size (Ne) in some Iranian sheep breeds using genome wide SNP data. A total of 217 animal samples consisting of 45، 37، 34، 35، 45 and 11 samples from Zel، Afshari، Moghani، Qezel، Lori-Bakhtiari and a wild-type of Iranian sheep breeds، genotyped by Illumina OvineSNP50K Beadchip assay were used in this study respectively. This study has been performed in collaboration with the Ovine HapMap project. The Ne was estimated using linkage disequilibrium across 4 up to 3500 generations ago. The result of principal component analysis (PCA) indicated that all breeds will be separated from each other in the first two principal components. Average expected and observed heterozygosity for different breeds ranged 0.36-0.37 and 0.37-0.43 respectively. The Ne results showed a decreasing trend over the last 3500 generations for all breeds، with an increasingly slope since about last 550 generations. The Ne in Iranian sheep breeds for 4 generations ago were ranged from 9 up to 89. The highest historically effective population size was found for Zel breed (89 heads) and the lowest for Afshari (44 heads) and wild_type (9 heads) sheep breeds. Generally، the results indicated that although a considerable genetic variation exists in these populations، however Ne has been decreased strongly in Iranian sheep breeds especially in Afshari and wild-type sheep breeds during recent years and designing of appropriate programs is necessary to conserve remaining purebred animals of these indigenous sheep breeds.