نوع مقاله : ترویجی
نویسندگان
1 مؤسسه تحقیقات علوم دامی کشور، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران.
2 بخش تحقیقات علوم دامی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی استان خراسان رضوی، ســازمان تحقیقــات، آمــوزش و ترویــج کشــاورزی، مشهد، ایــران.
چکیده
بشر امروز شاهد انقراض بسیاری از گونه‌های گیاهی و جانوری و یا از میان رفتن تنوع ژنتیکی آنهاست و لذا همه دست‌اندرکاران و متولیان چه در حوزه‌های کشاورزی و دامپروری و چه در بخش محیط‌زیست توجه ویژه خود را به وضعیت تنوع ژنتیکی و حفظ آن معطوف داشته‌اند. در حوزه دام نیز در سالهای اخیر و با گسترش نژادهای اصلاح شده، شدت انتخاب زیاد شده و شاهد کاهش اندازه مؤثر جمعیت در بسیاری از نژادها هستیم که چنین رخدادی سبب کاهش یافتن تنوع ژنتیکی می‌شود. پیش از این محققین از شجره برای برآورد پارامترهای تنوع ژنتیکی استفاده می‌کردند اما در طول دهه‌های گذشته، توسعه نشانگرهای ژنومی نیز در این امر به یاری آنها آمده به‌گونه‌ای که تنوع ژنتیکی با دقت بیشتر برآورد شده و انتخاب و همچنین اولویت‌بندی دام‌ها برای حفظ منابع ژنتیکی بهبود یافته است. این مقاله، به بررسی فرآیند تکامل نشانگرهای ژنومی در دامپروری پرداخته و سپس فن‌آوری‌هایی را که بر مبنای مطالعه ژنوم، امکان برآورد و حفظ تنوع ژنتیکی دام را فراهم می‌نمایند، معرفی خواهد نمود.
کلیدواژه‌ها
موضوعات
رحمانی نیا. ج. (1394). بررسی تنوع ژنتیکی و ساختار جمعیتی توده‌های گاومیش ایران با استفاده از نشانگرهای متراکم SNP، رساله دکتری، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران.
عزیزی. ز.، عباسی. م، کاظمی. ع، محمدنظری. ب، طاهری یگانه. ا و حسنی بافرانی. ع. (1399). مروری بر وضعیت و استراتژی‌های حفاظت از گاوهای بومی ایران. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی، جلد 12 شماره 4 صفحات 142 تا 166. doi: 10.22103/jab.2020.14869.1178
Addo, S., Klingel, S., Thaller, G., and Hinrichs, D. (2021). Genetic diversity and the application of runs of homozygosity-based methods for inbreeding estimation in German White-headed Mutton sheep. PloS one 16, e0250608.
Biegelmeyer, P., Gulias-Gomes, C. C., Caetano, A. R., Steibel, J. P., and Cardoso, F. F. (2016). Linkage disequilibrium, persistence of phase and effective population size estimates in Hereford and Braford cattle. BMC genetics 17, 1-12.
Bohmanova, J., Sargolzaei, M., and Schenkel, F. S. (2010). Characteristics of linkage disequilibrium in North American Holsteins. BMC genomics 11, 1-11.
Bomba, L., Walter, K., and Soranzo, N. (2017). The impact of rare and low-frequency genetic variants in common disease. Genome biology 18, 1-17.
Chen, M., Wang, J., Wang, Y., Wu, Y., Fu, J., and Liu, J.-f. (2018). Genome-wide detection of selection signatures in Chinese indigenous Laiwu pigs revealed candidate genes regulating fat deposition in muscle. BMC genetics 19, 1-9.
Cortés, O., Eusebi, P., Dunner, S., Sevane, N., and Cañón, J. (2019). Comparison of diversity parameters from SNP, microsatellites and pedigree records in the Lidia cattle breed. Livestock science 219, 80-85.
D’ambrosio, J., Phocas, F., Haffray, P., Bestin, A., Brard-Fudulea, S., Poncet, C., Quillet, E., Dechamp, N., Fraslin, C., and Charles, M. (2019). Genome-wide estimates of genetic diversity, inbreeding and effective size of experimental and commercial rainbow trout lines undergoing selective breeding. Genetics Selection Evolution 51, 1-15.
Doekes, H. P., Veerkamp, R. F., Bijma, P., de Jong, G., Hiemstra, S. J., and Windig, J. J. (2019). Inbreeding depression due to recent and ancient inbreeding in Dutch Holstein–Friesian dairy cattle. Genetics Selection Evolution 51, 1-16.
Doekes, H. P., Veerkamp, R. F., Bijma, P., Hiemstra, S. J., and Windig, J. J. (2018). Trends in genome-wide and region-specific genetic diversity in the Dutch-Flemish Holstein–Friesian breeding program from 1986 to 2015. Genetics Selection Evolution 50, 1-16.
Erickson, D. L., Fenster, C. B., Stenøien, H. K., and Price, D. (2004). Quantitative trait locus analyses and the study of evolutionary process. Molecular ecology 13, 2505-2522.
Eynard, S. E., Windig, J. J., Hiemstra, S. J., and Calus, M. P. (2016). Whole-genome sequence data uncover loss of genetic diversity due to selection. Genetics Selection Evolution 48, 1-13.
Ferenčaković, M., Sölkner, J., Kapš, M., and Curik, I. (2017). Genome-wide mapping and estimation of inbreeding depression of semen quality traits in a cattle population. Journal of Dairy Science 100, 4721-4730.
Fernández, M. E., Goszczynski, D. E., Lirón, J. P., Villegas-Castagnasso, E. E., Carino, M. H., Ripoli, M. V., Rogberg-Muñoz, A., Posik, D. M., Peral-García, P., and Giovambattista, G. (2013). Comparison of the effectiveness of microsatellites and SNP panels for genetic identification, traceability and assessment of parentage in an inbred Angus herd. Genetics and molecular biology 36, 185-191.
Gross, A. M., Ajay, S. S., Rajan, V., Brown, C., Bluske, K., Burns, N., Chawla, A., Coffey, A. J., Malhotra, A., and Scocchia, A. (2018). Copy number variants in clinical WGS: deployment and interpretation for rare and undiagnosed disease. bioRxiv, 245100.
Hung, C.-L., and Hua, G.-J. (2014). Local alignment tool based on Hadoop framework and GPU architecture. BioMed research international 2014.
Jansson, M., and Laikre, L. (2018). Pedigree data indicate rapid inbreeding and loss of genetic diversity within populations of native, traditional dog breeds of conservation concern. Plos one 13, e0202849.
Koboldt, D. C. (2020). Best practices for variant calling in clinical sequencing. Genome Medicine 12, 1-13.
Makanjuola, B. O., Maltecca, C., Miglior, F., Schenkel, F. S., and Baes, C. F. (2020). Effect of recent and ancient inbreeding on production and fertility traits in Canadian Holsteins. BMC genomics 21, 1-15.
Mészáros, G. (2018). Genomic descriptors of biodiversity–A review. Die Bodenkultur: Journal of Land Management, Food and Environment 69, 73-83.
Morin, P. A., Luikart, G., and Wayne, R. K. (2004). SNPs in ecology, evolution and conservation. Trends in ecology & evolution 19, 208-216.
Niedringhaus, T. P., Milanova, D., Kerby, M. B., Snyder, M. P., and Barron, A. E. (2011). Landscape of next-generation sequencing technologies. Analytical chemistry 83, 4327-4341.
Peripolli, E., Stafuzza, N. B., Munari, D. P., Lima, A. L. F., Irgang, R., Machado, M. A., Panetto, J. C. d. C., Ventura, R. V., Baldi, F., and da Silva, M. V. G. B. (2018). Assessment of runs of homozygosity islands and estimates of genomic inbreeding in Gyr (Bos indicus) dairy cattle. BMC genomics 19, 1-13.
Poyato-Bonilla, J., Perdomo-González, D. I., Sánchez-Guerrero, M. J., Varona, L., Molina, A., Casellas, J., and Valera, M. (2020). Genetic inbreeding depression load for morphological traits and defects in the Pura Raza Española horse. Genetics Selection Evolution 52, 1-12.
Rahimmadar, S., Ghaffari, M., Mokhber, M., and Williams, J. L. (2021). Linkage Disequilibrium and Effective Population Size of Buffalo Populations of Iran, Turkey, Pakistan, and Egypt Using a Medium Density SNP Array. Frontiers in genetics 12, 608186-608186.
Rieblinger, B., Sid, H., Duda, D., Bozoglu, T., Klinger, R., Schlickenrieder, A., Lengyel, K., Flisikowski, K., Flisikowska, T., and Simm, N. (2021). Cas9-expressing chickens and pigs as resources for genome editing in livestock. Proceedings of the National Academy of Sciences 118.
Roques, S., Chancerel, E., Boury, C., Pierre, M., and Acolas, M. L. (2019). From microsatellites to single nucleotide polymorphisms for the genetic monitoring of a critically endangered sturgeon. Ecology and evolution 9, 7017-7029.
Seo, S. B., Zeng, X., Assidi, M., LaRue, B., King, J., Sajantila, A., and Budowle, B. (2014). High throughput whole mitochondrial genome sequencing by two platforms of massively parallel sequencing. BMC Genomics 15, P7-P7.
Sharma, P., Sharma, B. S., and Verma, R. J. (2021). CRISPR-based genome editing of zebrafish. In "Progress in molecular biology and translational science", Vol. 180, pp. 69-84. Elsevier.
Szpiech, Z. A., Xu, J., Pemberton, T. J., Peng, W., Zöllner, S., Rosenberg, N. A., and Li, J. Z. (2013). Long runs of homozygosity are enriched for deleterious variation. The American Journal of Human Genetics 93, 90-102.
Uffelmann, E., Huang, Q. Q., Munung, N. S., de Vries, J., Okada, Y., Martin, A. R., Martin, H. C., Lappalainen, T., and Posthuma, D. (2021). Genome-wide association studies. Nature Reviews Methods Primers 1, 1-21.
Wang, Y., Niu, Z., Zeng, Z., Jiang, Y., Jiang, Y., Ding, Y., Tang, S., Shi, H., and Ding, X. (2020). Using High-Density SNP Array to Reveal Selection Signatures Related to Prolificacy in Chinese and Kazakhstan Sheep Breeds. Animals 10, 1633.
Waples, R. K., Larson, W. A., and Waples, R. S. (2016). Estimating contemporary effective population size in non-model species using linkage disequilibrium across thousands of loci. Heredity 117, 233-240.
Wellmann, R. (2019). Optimum contribution selection for animal breeding and conservation: the R package optiSel. BMC bioinformatics 20, 1-13.
Zhang, Q., Guldbrandtsen, B., Bosse, M., Lund, M. S., and Sahana, G. (2015). Runs of homozygosity and distribution of functional variants in the cattle genome. BMC genomics 16, 1-16.
)